Muhammad Daffa Azzura Yasin

Introduction

Assalamu'alaikum warahmatullahi wabarakatuh. Perkenalkan nama saya Muhammad Daffa Azzura Yasin bisa dipanggil Daffa Yasin, dengan nomor NPM 2106733433 dari jurusan Teknik Perkapalan 2021. Saya lahir di Jakarta pada tanggal 7 Januari 2003. Salam kenal semuanya, Terima kasih.

Resume Minggu 1

Pada minggu pertama, Bapak Dr. Ir. Ahmad Indra Siswantara atau sering dipanggil Pak Dai. Di sini kita belajar bahwa setiap individu, seperti seorang siswa, sebelum suatu masalah harus memiliki hati nurani atau kesadaran untuk berpikir secara optimal untuk mencapai hasil terbaik dalam menyelesaikan masalah. Pak Dai juga menekankan kepada mahasiswanya untuk menggunakan potensi yang dimiliki dengan sebaik mungkin dan menekankan kepada mahasiswanya bahwa sebaiknya tidak hanya menggunakan waktu mereka selama perkuliahan, tetapi juga ditukar dengan dosen untuk belajar mandiri. Pak Dai juga menjelaskan metode pengujian yang nantinya akan digunakan di kelas yang dia ajar. Metode ujiannya adalah “Lembaran Soal Kertas Kosong” dimana mahasiswa diberi kesempatan untuk menulis dan membuat materi dan soal yang akan ditanyakan oleh setiap mahasiswa berdasarkan segala macam informasi yang diperoleh dalam perkuliahan. Pak DAI mengharapkan mahasiswa memahami materi yang disampaikan dalam perkuliahan, yang nantinya akan berimplikasi pada karya yang diberikan. Pak Dai mempresentasikan studi kasus dan pendekatan analogi untuk menggugah mahasiswa agar lebih giat belajar dan mendekatkan diri kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehingga selama perkuliahan kita harus selalu ingat bahwa tidak ada yang sempurna dan pasti kecuali Yang Maha Kuasa. 

Desain Optimasi Sistem Penyimpanan Hidrogen

Berdasarkan tugas yang diberikan, saya mendapatkan data sebagai berikut:

Objective : Mendesain dan Mengoptimalkan Tekanan dari Penyimpanan Hidrogen

Spesifikasi :

Kapasitas  : 1 Litres

Tingkat Tekanan  : 8 bar

Biaya tidak boleh lebih dari Rp.500.000

Langkah Langkah Untuk Mendesain Penyimpanan Hidrogen yang didapatkan menurut pencarian menggunakan ChatGPT

1. Menentukan kebutuhan aplikasi, kita menentukan desain yang digunakan untuk kebutuhan secara spesifik seperti kapasitas, tekanan operasional, kecepatan pengisian dan penyaluran.

2. Pilih teknologi penyimpanan, memilih teknologi sesuai kebutuhan yang akan digunakan, seperti menggunakan tangi berbahan komposit, tangki berbahan cryogenic dan sebagainya. Kemudian evaluasi kelebihan, kekurangan dan persyaratan teknologi tersebut.

3. Hitung Kapasitas Penyimpanan, hal ini diperlukan berdasarkan kebutuhan aplikasi dan durasi penyimpanan yang diinginkan. Ini akan mempengaruhi ukuran dan jumlah tangki yang dibutuhkan.

4. Pertimbangkan Keamanan, desain sistem penyimpanan harus mempertimbangkan aspek keamanan. Pastikan tangki dan peralatan lainnya mampu menahan tekanan yang tinggi dan tahan terhadap kebocoran. Gunakan sistem pengaman seperti katup pelepas tekanan, sensor kebocoran, dan sistem pemadam kebakaran.

5. Pertimbangkan Efisiensi, optimalkan efisiensi sistem penyimpanan dengan mengurangi kerugian hidrogen selama penyimpanan. Pertimbangkan isolasi termal yang baik dan desain yang meminimalkan kontak antara hidrogen dan lingkungan untuk mengurangi kerugian energi.

6. Pertimbangkan Keberlanjutan, pertimbangkan aspek keberlanjutan dalam desain penyimpanan hidrogen. Gunakan energi terbarukan untuk produksi dan penyimpanan hidrogen. Gunakan juga material yang dapat didaur ulang atau dapat terurai

7. Infrastruktur dan Integras, pertimbangkan infrastruktur yang diperlukan untuk penyimpanan hidrogen, termasuk fasilitas pengisian dan distribusi hidrogen, sistem pipa, dan instalasi keamanan. Pastikan sistem penyimpanan terintegrasi dengan infrastruktur yang ada atau dirancang dengan mempertimbangkan kebutuhan infrastruktur yang baru.

8. Monitoring dan Pengendalian, desain sistem dengan sistem monitoring dan pengendalian yang efektif untuk memantau dan mengendalikan tekanan, suhu, dan kebocoran hidrogen. Ini penting untuk memastikan operasi yang aman dan efisien serta deteksi dini terhadap masalah potensial.

9. Pengujian dan Sertifikasi, lakukan pengujian menyeluruh pada sistem penyimpanan untuk memastikan bahwa mereka memenuhi persyaratan kinerja dan keamanan. Peroleh sertifikasi dan persetujuan dari badan regulasi yang berwenang sebelum mengoperasikan sistem penyimpanan.

10. Evaluasi dan Perbaikan, lakukan evaluasi secara berkala terhadap kinerja sistem penyimpanan dan lakukan perbaikan jika diperlukan. Terus optimalkan desain dan operasi sistem untuk mencapai efisiensi

Final Report of Hydrogen Tank

Melakukan beberapa tahapan dalam mendesain dan mengoptimasi sistem penyimpanan tanki, untuk mendapatkan kriteria yang diinginkan.

1. Menentukan ukuran plat material yang akan digunakan berdasarkan volume yang dibutuhkan, yaitu 1 liter.

import math
from scipy.optimize import minimize

def objective(x):
   radius, height = x
   return 2 * math.pi * radius ** 2 + 2 * math.pi * radius * height

def constraint(x):
   radius, height = x
   return math.pi * radius ** 2 * height - 1000

initial_guess = [1, 10]  # Initial guess for the height and radius

# Define the bounds for the height and radius
bounds = [(0, None), (0, None)]

# Define the volume constraint
volume_constraint = {'type': 'eq', 'fun': constraint}

# Minimize the surface area subject to the volume constraint
result = minimize(objective, initial_guess, method='SLSQP', bounds=bounds,
                 constraints=volume_constraint)

optimal_radius = result.x[0]
optimal_height = result.x[1]
min_surface_area = result.fun

print(f"\n\nRadius Optimal: {optimal_radius} cm")
print(f"Height Optimal: {optimal_height} cm")
print(f"Luas Permukaan Minimal: {min_surface_area} cm²\n\n")

dari perhitungan didapatkan hasil berikut:

2. Selanjutkan melakukan perhitungan terkait anggaran dengan material Stainless Steel Plate (AISI 316), yaitu Rp 500.000. Penggunaan Python untuk memudahkan pengerjaan:

from scipy.optimize import minimize

# Harga dan kapasitas yang diperlukan
harga_per_unit = 500000  # Rupiah
kapasitas_per_unit = 1  # Liter

# Harga maksimal
harga_maksimal = 500000

# Fungsi Akhir
def fungsi_akhir(x):
   return -x * kapasitas_per_unit

# Kendala yang terjadi
def kendala(anggaran):
   return harga_maksimal - (harga_per_unit * anggaran)

kendala_anggaran = {'type': 'ineq', 'fun': kendala}

# Nilai awal
x0 = 0

# Batasan
batas = [(0, None)]

# Menyelesaikan masalah optimisasi
solusi = minimize(fungsi_akhir, x0, method='SLSQP', bounds=batas, constraints=[kendala_anggaran])

# Hasil
print("Status:", solusi.success and "Biaya Optimal" or "Tidak ditemukan solusi")
print("Jumlah unit:", solusi.x[0])
print("Total kapasitas tanki:", solusi.x[0] * kapasitas_per_unit, "liter")
print("Total anggaran:", solusi.x[0] * harga_per_unit, "Rupiah")

Hasilnya diperoleh sebagai berikut: