Berawal dari keinginan untuk membuat kapal berlayar lebih cepat, kini hydrofoil dihidupkan kembali sebagai bentuk transportasi air yang lebih bersih dengan membantu kapal terangkat di atas gelombang.
Di Prancis tahun 1860-an, pemandangan ini pasti tidak biasa – sebuah perahu dayung yang naik dan tampak mengapung tinggi di atas air, serangkaian baji membantu mengangkat lambungnya ke atas saat penumpangnya mendayung dengan keras. Tidak diketahui apakah perahu hydrofoil ini pernah dibangun oleh penemu asal Paris, Emmanuel Denis Farcot, yang mengajukan paten pertama untuk kapal jenis ini pada tahun 1869. Namun, yang jelas adalah bahwa selama 50 tahun berikutnya, orang lain akan berhasil “menerbangkan” perahu di atas air.
Penemu Italia Enrico Forlanini berhasil meluncurkan perahu hydrofoil yang berfungsi di Danau Maggiore di Pegunungan Alpen Italia pada tahun 1906. Alexander Graham Bell dari Skotlandia, penemu telepon, juga mengembangkan beberapa teknologi hydrofoil dalam upayanya untuk merancang pesawat terbang awal . Kapal hydrofoil keempat Bell, yang dikenal sebagai HD-4, tercatat melaju dengan kecepatan lebih dari 70 mph (113 km/jam) , yang memecahkan rekor kecepatan dunia untuk kapal air dan mempertahankan gelar tersebut selama satu dekade.
“Pada awal tahun 1900-an, orang-orang bereksperimen dengan hydrofoil dan mereka memberikan beberapa karakteristik menarik pada kapal, seperti kecepatan lebih tinggi, hambatan rendah – karakteristik kemampuan berlayar yang berbeda dari jenis kapal lainnya,” kata Jakob Kuttenkeuler, profesor arsitektur angkatan laut di KTH Royal Institute of Technology Swedia.
Pada tahun 1960-an terjadi lonjakan minat lain terhadap kapal hidrofoil, yang memanfaatkan beberapa karakteristik yang ditemukan sebelumnya pada abad ini. “Orang-orang ingin berlayar lebih cepat,” kata Kuttenkeuler.
Kini, kapal hydrofoil kembali populer – kali ini, karena potensinya untuk mengurangi emisi dari kapal-kapal kecil, seperti feri. “Saat ini, pendorong utama untuk beralih ke hydrofoil adalah elektrifikasi,” kata Kuttenkeuler.
Kapal hidrofoil awal menggunakan bahan bakar fosil dan dibangun dengan badan logam berat. Sayap ganda berbentuk V memungkinkan mereka bergerak jauh lebih cepat daripada lambung kapal tradisional, tetapi tetap menyebabkan hambatan yang cukup besar. Pada pertengahan abad ke-20, teknologi hidrofoil telah mencapai batas kemampuannya dengan material, sumber energi, dan teknologi yang tersedia pada saat itu.
Namun, menurut Kuttenkeuler, hydrofoil telah mengalami kebangkitan modern, sebagian besar berkat kemajuan teknologi baru. Hal itu termasuk baterai yang lebih kecil dan efisien, material bangunan yang ringan, dan mikrokomputer yang menjalankan sensor yang secara otomatis menyeimbangkan hydrofoil, memungkinkan gaya yang lebih baru untuk menggantikan hydrofoil berbentuk V yang kaku dan dapat menyesuaikan diri dengan hydrofoil tunggal yang ramping yang mengangkat lambung kapal sepenuhnya ke udara.
Kuttenkeuler, penemu eFoil, papan yang terpasang pada hydrofoil yang memungkinkan orang untuk meluncur dengan mulus di atas air, optimis tentang potensi penggunaan hydrofoil. Saat ini, Anda dapat melihat para penggemar olahraga dan miliarder seperti Mark Zuckerberg dari Meta berlayar dengan versi komersialnya. Kuttenkeuler dijuluki “bapak baptis hydrofoil” dan telah menghabiskan bertahun-tahun meneliti manfaat dan kekurangan teknologi ini di antara kapal-kapal maritim lainnya.
Namun, kapal hydrofoil tidak hanya mengubah olahraga air, tetapi juga mampu mengangkat seluruh kapal feri keluar dari air dalam upaya untuk mengurangi emisi secara signifikan.
Feri listrik
Insinyur Gustav Hasselskog ingat terkejut dengan jumlah bahan bakar fosil yang luar biasa yang digunakan oleh sebuah perahu tua yang ia simpan di rumah musim panasnya di Vindö, Swedia. Ia menghitung bahwa perahu tersebut mengonsumsi sekitar 15 kali lebih banyak bahan bakar per kilometer daripada mobilnya. Saat itu tahun 2014, tepat ketika kendaraan listrik siap untuk berkembang secara global , dan hal itu membuat Hasselskog berpikir
“Belum ada yang benar-benar melakukan sesuatu secara serius tentang elektrifikasi kapal,” kata Hasselskog. “Jadi saya mulai meneliti apa yang bisa dilakukan.”
Masalah dengan kapal listrik adalah baterai mengandung energi per satuan berat yang jauh lebih sedikit daripada bahan bakar fosil. Kapal tradisional membutuhkan banyak energi, karena lambungnya menciptakan hambatan yang signifikan di dalam air. Tetapi setelah melakukan beberapa penelitian, Hasselskog menemukan hydrofoil. Mengangkat lambung kapal keluar dari air mengurangi hambatan, dan memangkas energi yang dibutuhkan untuk mendorong kapal ke depan. Beberapa hydrofoil dapat mengurangi konsumsi energi kapal hingga 80%.
Laura Marimon Giovannetti, seorang peneliti senior dan manajer proyek di Rise, lembaga penelitian milik negara Swedia, dan juga seorang pelaut, mengatakan bahwa setelah America’s Cup pada tahun 2013 , “jelas bahwa teknologi dari sisi material sudah cukup baik dengan penggunaan material komposit dan pada saat yang sama ada dorongan untuk propulsi listrik juga”. Antara tahun 2017 dan 2020, beberapa faktor teknis bergabung untuk memajukan teknologi, katanya: peningkatan ukuran baterai, penyimpanan, mesin listrik, sensor, dan material yang lebih ringan .
Saat ini, hydrofoil biasanya dibangun dengan campuran serat karbon dan logam seperti titanium, kata Marimon Giovannetti. Teknologi ini telah mengubah lanskap pelayaran secara permanen karena kecepatan yang dapat dicapai oleh kapal-kapal tersebut, kata Marimon Giovannetti. Baginya, sulit untuk kembali ke cara lama. Ada alasan, ia menjelaskan, mengapa para insinyur mengatakan kapal-kapal tersebut “terbang” di atas air – hydrofoil memiliki fungsi yang mirip di air seperti halnya aerofoil di udara.
“Secara harfiah, itu seperti sayap di bawah air,” kata Marimon Giovannetti tentang kendaraan tersebut. “Ketika Anda tiba-tiba meluncur di atas air, kendaraan itu menjadi benar-benar senyap. Suaranya berubah total. Jika Anda mendengar suara apa pun, itu lebih seperti siulan yang hanya berasal dari sayap-sayap itu sendiri yang melaju cepat di dalam air.”
Meningkatkan skala teknologi
Kapal feri kecil mungkin berhasil mengapung di atas air dengan bantuan hydrofoil, tetapi melakukan hal yang sama dengan kapal yang lebih besar merupakan tantangan. Untuk mencapai kecepatan maksimum dan menjadi yang paling hemat energi, kapal hydrofoil harus tetap berukuran kecil, baik dari segi ukuran maupun berat. Salah satu kelemahan teknologi ini, menurut Hawsselskog, adalah hydrofoil harus tetap berukuran cukup kecil agar tidak kehilangan keunggulan kecepatannya dan kapal tradisional menjadi lebih efisien. Mereka juga tidak dapat menempuh jarak jauh tanpa diisi ulang. Risiko lainnya adalah menabrak benda padat di bawah air – beberapa hydrofoil telah dirancang dengan sensor yang dapat mendeteksi jika kapal mendekati sesuatu yang dapat ditabraknya, seperti kayu gelondongan atau singa laut.
Terlepas dari kekurangannya, kapal-kapal tersebut semakin diminati. Hasselskog mengatakan Candela telah menjual 11 feri kepada operator swasta JalVimana di Mumbai, India, di mana diharapkan kapal-kapal tersebut akan secara signifikan mengurangi waktu perjalanan di beberapa rute. Pada perjalanan dari Mumbai ke bandara Navi Mumbai, kapal hydrofoil diharapkan dapat mengurangi waktu tempuh dari 1 jam 45 menit menjadi 30 menit. Kapal pertama diharapkan mulai beroperasi pada tahun 2026. Candela juga menjual delapan kapal hydrofoil ke Arab Saudi untuk digunakan di Laut Merah untuk pengembangan kota linier yang direncanakan bernama The Line. Perusahaan tersebut baru-baru ini menjual 14 feri ke resor wisata di Maladewa dan Belize. Di AS, perusahaan tersebut menjual empat feri kepada operator swasta di Tahoe City, California, untuk mengangkut penumpang melintasi danau.
Leave a Reply