Muhammad Jiyad Mahisa

Introduction

Halo perkenalkan nama saya Muhammad Jiyad Mahisa, saya lahir di Padang 01 Oktober 2002, Saya merupakan mahasiswa teknik perkapalan FTUI. Saya bertempat tinggal di Kota Bogor. Saya berasal dari SMA Negeri 2 Bogor

Resume Pertemuan 1 26/06/2023

Pada pertemuan berikut saya mempelajari tentang apa artinya consiousness dan hubungunnya dengan metode numerik. Consiousness dapat diartikan sebagai kesadaran secara harafiah, tetapi jika kita menjabarkan secara terperinci pengertiannya cukup rumit karena menyangkut dengan kesadaran dan jiwa kita sebagai manusia. Consiousness sendiri merupakan proses berpikir manusia dimana tidak ada sesuatu yang benar - benar pasti pada ilmu matematika. Hal ini merupakan anugerah dari tuhan agar kita sebagai manusia dapat berpikir dan sadar dalam berpikir untuk memecahkan suatu masalah, sesungguhnya yang pasti benar hanyalah Tuhan Yang Maha Esa. Bisa kita ambil contohnya dalam persamaaan matematika sederhana yang ditunjukka pak DAI.

Dengan persamaan x²-1/x-1 dengan nilai x=1 akan mendapatkan hasil 0/0 yang artinya tak hingga/terdefinisi dan jika digunakan cara pemfaktoran maka akan didapatkan jasil berupa dua dengan cara pemfaktoran. Akan tetapi, cara tersebut hanya diselesaikan dengan cara numerik tetapi cara pertama yang menghasilkan angka 0/0 dapat ditemukan hasil perhitungan dengan cara komputasi. Hal tersebut membuktikan bahwa angka tersebut tidak benar² 0 sehingga bisa didapatkan hasil 0.0000001 sekian sebagai contoh. Hal ini membuktikan bahwa ilmu matematika dan sains merupakan deginisi dari ilmu pendekatan bukanlah ilmu yang pasti. Tidak ada angka yang benar² exact 1 atau 2 tapi yang ada pendekatan dari 1 atau 2 dengan angka desimal yang tidak terlihat.

Bahkan komputer pun hanya dapat mencaapai angka desimal pangkat 300 dan -300 sebagai batas. Jadi dengan cara numerik manual dan komputasi pun tidak sanggup untuk menjabarkan angka secara pasti karena tidak terbatas. Jadi angka tersebut memiliki angka desimal tak hingga yang mendekati angka tersebut. Hal ini juga membangun rasa concious yang ada pada diri saya bahwa hal yang terlihat sederhana ternyata tidak semidah itu dan tidaklah pasti karena kembali lagi kepastian hanyalah milik tuhan Yang Maha Esa.

Pak DAI juga melakukan diskusi dengan kami senagai mahasiswa dengan membuat kami berbicara dan lebih kritis dalam berpikir untuk memahami arti kata consious tersebut. Bahkan relebansinya pun akan pergi ke agama karena adanya hubungan antara ilmu pengetahuan dan agama karena semuanya kembali kepada tuhan YME.

hydrogen storage Optimization project

Designing Hydrogen Storage cost less than Rp.500.000. I use the help from chat GPT to find the answer I use compressed gas hydrogen because it is the most cheapest kind of hydrogen tank than the other two. The pressure is 8 bar or 116 psi which result to it vaporization. The capacity is 1 liter. explanation for material and capacity also pressure are explained below.

A. Step of designing Hydrogen Storage

Define the requirements: Determine the specific requirements for the hydrogen storage system, such as the desired storage capacity, pressure, and temperature range. Consider the application and constraints, such as space limitations or weight restrictions.

Evaluate storage methods: Explore different hydrogen storage methods, such as compressed gas storage, cryogenic storage, metal hydride storage, or chemical storage.

Analyze system efficiency: energy losses during storage and retrieval, the energy required for compression or cooling, and any potential degradation over time.

Perform modeling and simulation: Use computer-aided modeling and simulation tools to simulate the behavior of the hydrogen storage system.

Material selection: If you choose a specific storage method like metal hydride storage, you need to select suitable materials that can absorb and release hydrogen efficiently.

Safety considerations: Ensure that safety measures are incorporated into the storage system design. Hydrogen is highly flammable.

Cost analysis: Perform a cost analysis to determine the economic feasibility of the optimized storage system.

Optimization iterations: Iterate the design and optimization process based on the results of testing and cost analysis.

B. Material for Hydrogen Storage

There are several materials commonly used for hydrogen storage, each with its advantages and limitations. The choice of material depends on factors such as storage capacity, operating conditions, safety considerations, and cost. Here are some of the materials used for hydrogen storage:

Compressed Gas Storage: Hydrogen can be stored in high-pressure tanks made of materials like carbon fiber reinforced composites (CFRP) or high-strength steel. These tanks can withstand the high pressure required for storage. CFRP tanks are lighter but more expensive, while steel tanks are heavier but more cost-effective.

Liquid Hydrogen Storage: Hydrogen can be liquefied at cryogenic temperatures (-253°C or -423.67°F) and stored in insulated tanks. These tanks are typically made of materials like stainless steel or aluminum alloy with high thermal conductivity and low reactivity with hydrogen.

Metal Hydride Storage: Certain metal alloys have the ability to absorb and release hydrogen gas. These materials, known as metal hydrides, can store hydrogen at moderate pressures and temperatures. Common metal hydrides include titanium-based alloys, magnesium-based alloys, and rare-earth metal alloys.

Carbon-based Materials: Carbon-based materials, such as activated carbon or carbon nanotubes, can store hydrogen through adsorption. Hydrogen molecules adhere to the surface of these materials through weak van der Waals forces. While adsorption can provide high storage capacity, it requires a large surface area and operates at low temperatures.

C. Hydrogen storage cost less than Rp.500.000

Compressed gas storage using high-pressure tanks made of carbon fiber reinforced composites (CFRP) or high-strength steel is one of the most common methods. However, these tanks can be relatively expensive due to the materials and manufacturing processes involved.

Alternatively, solid-state hydrogen storage materials like metal hydrides or chemical hydrides may offer high storage densities, but they often come with higher costs due to the specialized materials and synthesis methods required.

Tank Shell: The tank shell is the main structure of the tank. Pressure Relief Device: protect the tank from over-pressurization. Valves Pressure Regulator Insulation: help reduce heat gain or loss, ensuring the stored hydrogen remains at the desired temperature. Leak Detection System Mounting and Support Components: These components include brackets, supports, and fasteners.

I use 600ml capacity tank because based on chat GPT in 2021 there is 1 liter compressed gas tank cost from $50 - $200. so if we convert Rp.500.000 to dollar it become around 30 dollar, that become the reason why I use 600 ml capacity of hydrogen tank.

D. Safety Factor Hydrogen Storage

Leak Detection and Ventilation Pressure Relief Mechanisms Material Compatibility Structural Integrity Fire Suppression and Mitigation Safety Training and Procedures Regulatory Compliance Risk Assessment

Final Report of Hydrogen Tank

Pada final report berikut, saya menggunakan bantuan dari chat GPT untuk mendapatkan coding program dalam merancang hydrogen compressed gas storage tank dengan kapasitas 1 liter dan tekanan 8 bar. Pada perhitungan berikut saya mendapatkan output berupa variabel - variabel yang dibutuhkan seperti luas surface area dan tebal dari material yang dibuthkan. Tank yang saya rancang menggunakan volume 1 liter dan menggunakan tekan 8 bar.

Program Running

import numpy as np from scipy.optimize import minimize

1. Muhammad Jiyad Mahisa
2. 2106707813
3. Define the objective function

def objective(x):

   radius, height = x
   surface_area = 2 * np.pi * radius * (radius + height)
   return surface_area

1. Define the volume from the function

def volume_constraint(x):

   radius, height = x
   volume = np.pi * radius**2 * height
   return volume - 1000

1. Define the optimization problem

x0 = [1.0, 10.0] bounds = [(0, None), (0, None)] constraint = {'type': 'eq', 'fun': volume_constraint} problem = minimize(objective, x0, bounds=bounds, constraints=constraint)

1. Extract the optimized results

optimized_radius = problem.x[0] optimized_height = problem.x[1] minimum_surface_area = problem.fun

1. Print the optimized results

print("Optimal Geometry:") print("Optimal Radius: cm", optimized_radius) print("Optimal Height: cm", optimized_height) print("Minimum Surface Area: cm", minimum_surface_area)

Output Program Dari program diatas didapatkan output sebagai berikut

Perhitungan biaya material

Untuk memperkirakan biaya tangki hidrogen berdasarkan program Python, Anda memerlukan data biaya terperinci untuk bahan, proses pembuatan, dan komponen tambahan apa pun. Sayangnya, saya tidak memiliki akses ke data biaya waktu nyata, dan estimasi biaya dapat sangat bervariasi berdasarkan berbagai faktor seperti pemilihan bahan, metode manufaktur, kondisi pasar, dan pertimbangan lainnya.

Material yang saya gunakan adalah alumunium AA5754 dengan properties sebagai berikut