Krisis energi dan perubahan iklim global, terkait dengan peningkatan konsumsi energi dunia, mengancam keberlanjutan lingkungan dan sumber daya. The International Energy Agency (IEA) mencatat pertumbuhan konsumsi energi global, terutama di negara-negara berkembang, dan dampak signifikan terhadap emisi CO2, dimana permintaan energi diperkirakan naik 49% hingga 2040, sehingga keterbatasan bahan bakar fosil dan dampak CO2 menjadi perhatian serius. Proyeksi kemajuan ekonomi dan teknologi memerlukan upaya untuk menjaga keberlanjutan energi. Penelitian ini berdasarkan pada tiga kesenjangan (gap): pertama kurangnya model perhitungan energi, emisi, dan biaya terintegrasi dalam desain konstruksi jalan, kedua belum ada model yang mengoptimalkan energi, emisi dan biaya dengan memanfaatkan prediksi nilai International Roughness Index (IRI) untuk penentuan waktu dan jenis pemeliharaan/rehabilitasi serta ketiga kebijakan desain perkerasan jalan belum mencakup kriteria Life Cycle Assessment (LCA).
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan faktor yang mempengaruhi energi dan emisi pada proyek konstruksi jalan, dengan mengembangkan metode perhitungan energi dan emisi menggunakan model US EPA berdasarkan analisis produktivitas AHS Bina Marga, dengan kebaruan (novelty) membangun model prediksi nilai International Roughness Index (IRI) menggunakan pemodelan Artificial Neural Network (ANN) untuk menentukan waktu pelaksanaan pemeliharaan jalan, dan mengintegrasikan model prediksi IRI ke dalam metode perhitungan energi, emisi, dan biaya sebagai salah satu pertimbangan pemilihan jenis perkerasan jalan.
Hasil penelitian menunjukkan faktor yang mempengaruhi energi dan emisi pada proyek konstruksi jalan adalah: produktivitas alat, kuantitas pekerjaan, tenaga mesin/peralatan, brake specific fuel consumption, faktor beban, jam kerja/operasi alat, durasi proyek, dan faktor konversi dari bahan bakar menjadi energi. Metode perhitungan energi dan emisi pada proyek konstruksi jalan dikembangkan berdasarkan analisis produktivitas dan modifikasi AHS Bina Marga dengan memasukkan rumus perhitungan konsumsi bahan bakar per jam menggunakan metode US EPA, yang kemudian dikonversi ke satuan energi dan emisi, dapat digunakan untuk menghitung besaran energi, emisi, dan biaya dalam batasan sistem cradle to cradle. Pada penelitian ini telah ditemukan bahwa penggunaan faktor ekivalen beban VDF 5 beban aktual untuk memprediksi nilai IRI perkerasan lentur lebih akurat. Model ANN dengan konfigurasi 6-8-16-1 menghasilkan hasil dengan R = 0.8550, R2 = 0.7288, RMSE = 0.2211, dan MAPE = 0.0437. Selain itu, hasil penelitian ini juga menyatakan bahwa faktor ekivalen beban VDF 4 beban aktual lebih akurat dalam memprediksi nilai IRI perkerasan kaku. Model ANN dengan konfigurasi 6-28-1 menghasilkan hasil dengan R = 0.8094, R2 = 0.6095, RMSE = 0.294, dan MAPE = 0.0469. Inovasi dengan mengintegrasikan model prediksi nilai IRI ke dalam metode perhitungan energi, emisi, dan biaya dapat dilakukan sehingga menghasilkan simulasi perhitungan pada satu siklus selama umur rencana (cradle to cradle) dari tahap initial, operational dan recurring (O&R) dan decommissioning untuk menentukan alternatif yang paling optimal berdasarkan kebutuhan jalan, dimana hasil optimalisasi menunjukkan preferensi terhadap perkerasan kaku dalam hal energi dan biaya investasi, sementara perkerasan lentur lebih unggul dalam hal emisi.
Penggunaan ANN dalam prediksi IRI membutuhkan konfigurasi dan parameter yang tepat serta input yang relevan untuk meningkatkan keberhasilan prediksi, meskipun penelitian ini memiliki keterbatasan karena tidak memasukkan parameter profil kerusakan jalan, penelitian lanjutan harus memilih konfigurasi dan parameter optimal serta lebih banyak input untuk meningkatkan akurasi prediksi, sementara dalam analisis perbandingan, perlu mempertimbangkan aspek energi, emisi, biaya, dan dampak lingkungan selama siklus hidup perkerasan, dengan memahami kondisi jalan tol di masa depan, operator dapat merencanakan pemeliharaan dan menentukan tarif yang adil berdasarkan kondisi aktual jalan tol untuk menciptakan sistem jalan tol yang lebih berkelanjutan dan memberikan manfaat jangka panjang bagi masyarakat dan lingkungan.
Oleh : Lendra
Komentar Terbaru