From Utusan
Oleh LAUPA JUNUS

Setiap kali krisis tenaga melanda, khususnya kenaikan harga minyak, resah gelisah pengguna lebih terarah kepada dua masalah utama, iaitu kenaikan harga barang dan kos bahan api.

Dengan kenaikan harga barang yang sukar dikawal kerana ia juga berkait rapat dengan permintaan dan bekalan, maka tumpuan masalah lebih kepada kos bahan api.

Bahan api atau ada setengah pihak menyebutnya bahan bakar, pula lebih terarah kepada kos minyak oleh kenderaan.

Prof. Dr. Azhar abdul aziz menyatakan sesuatu kepada rakan penyelidik Pusat Pembangunan Automatif (ADC), Lawrence T. C Khoo mengenai kenderaan yang menggunakan bahan api gas asli termampat (CNG) dan petrol secara bergilir di UTM, Kuala Lumpur.

Ketika inilah kita akan menoleh semula kepada perkembangan teknologi kenderaan sebagai jalan keluar membantu mengatasi kemelut itu. Namun demikian teknologi yang dibangunkan (sejak sekian lama), belum mampu menzahirkan apa yang diharapkan.

Malah di peringkat global, teknologi kenderaan yang dibangunkan tanpa berasaskan hidrokarbon belum mencapai tahap membanggakan.

Contoh yang di maksudkan ialah kenderaan hibrid, penggunaan bahan api hidrogen, bahan api bio dan kenderaan elektrik.

Antara contoh-contoh yang di senaraikan itu, kenderaan hibrid adalah antara yang menarik perhatian kerana ia melibatkan gabungan beberapa punca tenaga, atau melebihi dari satu sumber tenaga.

Di Malaysia, penyelidikan mengenai kereta hibrid masih baru dan antara institusi pengajian tinggi yang menjalankan kajian mengenainya ialah Universiti Teknologi Malaysia (UTM).

Menurut Dekan Fakulti Kejuruteraan Mekanikal UTM, Prof. Ir. Dr Azhar Abdul Aziz, kereta hibrid merujuk kepada kenderaan yang menggunakan dua atau lebih punca tenaga untuk memacu kenderaan bergerak di atas jalan raya dengan lebih menjimatkan, berbanding kaedah biasa yang digunakan sekarang.

"Secara amnya dan trend global terkini, apabila dikatakan kereta hibrid, ia merujuk kepada gabungan enjin pembakaran dalam (internal combustion engine) dan juga motor elektrik," katanya.

Beliau berkata, terdapat beberapa variasi bagi sistem hibrid elektrik. Ia terdiri daripada:-

i) susunan bersiri (series),

ii) susunan selari (parallel) dan

iii) susunan gabungan (combination).

Sistem bersiri merujuk kepada susun atur yang dua komponen utama disusun bersambung, menghubungi sebuah enjin pembakaran dalam dan sebuah sebuah motor elektrik.

Kawalan halaju kenderaan adalah berdasarkan magnitud voltan yang dibekalkan ke motor elektrik tersebut. Selalunya sistem ini menggabungkan sebuah enjin kecil yang memacu sebuah penjana kuasa elektrik (generator) pada halaju malar.

Tenaga

Keluaran tenaga iaitu voltan yang disimpan dalam penyimpan tenaga (iaitu bateri) dan kemudiannya disalurkan kepada penjana kuasa yang juga bertindak sebagai motor elektrik.

Ia akan membolehkan roda berputar dan seterusnya memacu kenderaan tersebut di atas jalan raya.

Apabila tenaga susut pada bateri, maka enjin dihidupkan kembali bagi membolehkan proses mengecas bateri diteruskan.

Salah satu kelebihan sistem bersiri ini ialah transmisi tidak diperlukan dan tidak wujud penyambungan mekanikal antara enjin dan roda.

Sistem hibrid selari merupakan sistem yang banyak di keluarkan oleh pihak pengeluar kenderaan gergasi dunia.

Ia terdiri daripada sebuah enjin pembakaran dalam dan sebuah motor elektrik yang disambung ke sebuah sistem transmisi secara selari. Sistem sebegini tidak menggunakan starter motor dan juga alternator.

Untuk menyimpan kuasa, ia menggunakan bateri yang bersaiz besar untuk penyimpanan voltan.

Kereta hibrid jenis ini boleh digunakan dalam pelbagai mod (mode) iaitu

i) elektrik sahaja

ii) elektrik berbantukan enjin

iii) enjin sahaja (juga mengecas bateri) dan

iv) proses brek dengan penjanaan semula kuasa.

Pendek kata, ia menggunakan enjin pembakaran dalam, motor elektrik ataupun kedua-duanya bergantung kepada keadaan pemanduan.

Variasi ketiga ialah gabungan atau kombinasi (combinational electric hybrid) iaitu hibrid elektrik yang menggabungkan kelebihan kedua-dua ciri selari dan bersiri, di tambah dengan sebuah alat pemisah kuasa.

Alat ini membolehkan kuasa dipindahkan dari punca ke hiliran secara mekanikal atau elektrik. Ia mempunyai alat pemisah kuasa (power-split) yang membolehkan kuasa dipindah dari punca ke hiliran secara mekanikal atau elektrik.

Namun kaedah ini mendorongkan kepada pembangunan susun atur sistem yang komplek lagi padat dan sudah tentunya meningkatkan kos pengeluaran yang tinggi dan di jangka tidak berupaya menambat hati pengguna.

Perbezaan kereta elektrik dan hibrid

Menurut Dr. Azhar, terdapat perbezaan yang agak ketara di antara kenderaan elektrik dan hibrid walaupun pada dasarnya kedua-duanya menggunakan kuasa elektrik untuk melakukan sebahagian besar pergerakan kenderaan.

Kenderaan hibrid masih mempunyai enjin pembakaran dalaman, yang digabungkan dengan motor elektrik (atau penjana kuasa) sedangkan kereta elektrik hanya mempunyai motor elektrik yang menerima tenaga yang disimpan (atau dicas) pada bateri,

Di samping itu, kereta elektrik perlu dicas tenaganya apabila tenaga telah susut pada simpanan bateri, manakala kenderaan hibrid tidak perlu dicas kerana bateri dicas oleh enjin, di samping tenaga yang di tebus-guna semasa melalukan brek (regenerative braking).

Kejayaan kereta elektrik terletak kepada secepat mana tenaga dapat di simpan dalam bateri dan keupayaan melakukan cepatan apabila diperlukan oleh pemandu.

Di samping itu kekuatannya terletak kepada kecekapan motor elektrik sebagai komponen kritikal dalam sistem dorongan kenderaan sebegini.

Beliau menambah lagi, masih banyak cabaran yang perlu diatasi sebelum industri kenderaan hibrid dan elektrik dapat berjaya bertapak yang menguasai pasaran dunia.

Kenderaan hibrid tidak memerlukan bateri dicas semula kerana proses tersebut berlaku semasa kenderaan bergerak.

Sebaliknya, motor elektrik dalam kenderaan elektrik perlu dicas semula dengan menyambung ke punca tenaga dan jaraknya juga agak terhad.

Aspek yang perlu diambil kira ialah bagaimana teknologi tersebut boleh meningkatkan kecekapan penggunaan tenaga.

Ini penting kerana pada akhirnya, keupayaan teknologi ini mesti mempamerkan penjimatan tenaga yang ingin diperkenalkan dalam pasaran.

Menurut beliau lagi, adalah tidak mudah bagi sesebuah syarikat untuk membangunkan industri kenderaan hibrid kerana kos R&Dnya yang tinggi, di samping perubahan besar yang perlu di buat kepada struktur kilang pemasangan dan pengurusan yang sedia ada.

Satu cara untuk mengelakkan kos yang tinggi ialah mengadakan perkongsian bijak di antara beberapa syarikat pengeluar kenderaan yang menggabungkan teknologi dan kepakaran rakan kongsi.

Ini amat bertepatan kerana bagi sesebuah kenderaan hibrid, akan terdapat pelbagai komponen yang kritikal. Contohnya sistem transmisi, sistem kawalan, sistem pacuan, sistem keselamatan, sistem penyimpanan tenaga dan pelbagai jenis bahan yang membentuk kenderaan hibrid berprestasi tinggi.

Kesemua ini tidak mungkin dapat dibangunkan oleh sesebuah syarikat gergasi tanpa pelaburan modal dan sumber manusia yang tinggi serta konsortium syarikat rakan kongsi.

UTM kata beliau, telah menjalankan penyelidikan untuk membangunkan sebuah sistem pemacuan hibrid elektrik sejak 2003.

Teknologi tersebut dibangunkan oleh penyelidik di Pusat Penyelidikan Automotif (ADC), menggunakan teknologi hibrid susunan selari, menggunakan enjin petrol berkapasiti 1.6 liter.

Sistem yang dibangunkan telah menunjukkan penjimatan bahan api dalam lingkungan 22 hingga 27 peratus, bergantung kepada mod pemanduan. Ia juga dapat mengurangkan pencemaran udara seperti pengurangan kandungan karbon dioksida, karbon monoksida dan hidrokarbon.

Projek tersebut, meskipun satu projek percubaan bagi membuktikan kemampuan teknologi tempatan, ia telah berjaya dihasilkan. Bagaimanapun ia memerlukan kos tinggi untuk diteruskan dan dipadankan kepada sebuah kenderaan bergerak.

Pada masa kini teknologi hibrid didominasi oleh syarikat pembuat kereta gergasi seperti Ford, GM, Renault, Honda, Toyota dan Chrysler.

Syarikat-syarikat kecil termasuk syarikat automotif tempatan seperti Proton masih boleh melibatkan diri tetapi perlu mengambil kira beberapa perkara iaitu kos pelaburan tinggi, keperluan kepada tenaga pakar untuk menerokai penyelidikan dan masa pembangunan yang panjang untuk melihat hasilnya.

Namun bagi Dr. Azhar, walaupun kenderaan hibrid kini terbukti dapat menjimatkan penggunaan bahan api, beberapa isu lain perlu diatasi yang memungkinkan teknologi tersebut lambat berkembang di seluruh dunia.

Di antaranya ialah masalah pelupusan bateri yang mungkin menyumbang kepada pencemaran alam.

Terdapat dua jenis bateri yang kini di gunakan dalam sistem kenderaan hibrid elektrik iaitu nikel logam hidrid (nickel metal hydride) dan Lithium-Ion.

Masalah lain termasuk memperoleh beberapa bahan yang dikategorikan sebagai unsur jarang (rare metal), yang boleh meningkat prestasi motor elektrik, seperti dyposium, yang kini hanya terdapat di negara China.