📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 101,300 dokumenPERENCANAAN DRAINASE KOTA PEKALONGAN
Kota Pekalongan merupakan sebuah wilayah yang seringkali mengalami banjir. Banjir tersebut disebabkan oleh beberapa sebab, seperti dataran yang rendah dan relatif datar, alih fungsi lahan meningkat, sedimentasi sungai, dan diperparah dengan adanya penurunan muka tanah. Permasalahan tersebut menyebabkan bencana banjir yang merugikan dan mengganggu aktivitas manusia. Selain itu, banjir juga meningkatkan risiko bagi kesehatan serta lingkungan. Untuk mengatasi permasalahan banjir tersebut, direncanakan pengendalian banjir yang didasarkan pada curah hujan periode ulang 5 tahun untuk drainase, debit periode ulang 20 tahun untuk inflow sungai, dan juga kondisi HHWL pada bagian hilir pesisirnya. Penelitian ini dimaksudkan untuk merencanakan sistem pengendalian banjir yang dapat diterapkan pada Kota Pekalongan, Provinsi Jawa Tengah. Sistem pengendalian banjir yang akan diterapkan dalam penelitian ini adalah, penambahan lima pompa dengan kapasitas 250 liter.detik, 500 liter.detik, dan 800 liter.detik pada drainase, Pembangunan sembilan kolam retensi, yaitu Kolam Retensi Krapyak, Kolam Retensi Klego, Kolam Retensi Kusuma Bangsa, Kolam Retensi Lapas, Kolam Retensi Sentono, Kolam Retensi Irian, Kolam Retensi Kramat Sari, Kolam Retensi Bremi, dan Kolam Retensi Jeruk sari serta penambahan pompa dengan kapasitas 0.75 liter/detik dan 0.80 liter/detik. Pemodelan yang digunakan dalam menopang penelitian ini adalah pemodelan hidraulika melalui perangkat lunak PCSWMM yang dilakukan dengan analisis 1D dan 2D. Pemodelan yang dilakukan dalam 2D (dua dimensi) untuk meninjau genangan dan muka air banjir yang terjadi. Alternatif solusi yang dipilih adalah solusi gabungan dari setiap alternatif solusi yang menunjukkan persentase reduksi luas genangan sebesar 21% dari luas genangan eksisting. Berdasarkan analisis rencana anggaran biaya (RAB), total RAB yang diperlukan untuk pembangunan system pengendalian banjir adalah Rp666,922,970,803.80.
IMPLEMENTASI KONTROL ROBUST PID PADA SISTEM TIGA TANGKI MENGGUNAKAN STANDAR IEC 61499
Sistem tiga tangki merupakan plant proses nonlinier yang saling berinteraksi dan rentan terhadap gangguan pengukuran sehingga menuntut pengontrol tangguh sekaligus arsitektur kontrol yang fleksibel. Untuk menjaga performa terhadap ketidakpastian model dan gangguan, diperlukan pengontrol yang robust, sementara tuntutan eksekusi yang reaktif, modular, dan tidak terikat pada satu pabrikan mendorong adopsi arsitektur berbasis kejadian (event-driven). Penelitian ini mengimplementasikan pengontrol robust PID (Proportional–Integral–Derivative) berbasis sintesis ????? dengan parameterisasi Linear Matrix Inequality (LMI) pada plant tiga tangki menggunakan arsitektur berbasis kejadian (event-driven) IEC 61499. Model nonlinier dilinierisasi di sekitar titik operasi, lalu pengontrol disintesis melalui kerangka dissipative integral backstepping dengan bobot masukan ???? dan batas redaman gangguan ???? ditala secara offline menggunakan Particle Swarm Optimization (PSO) sehingga diperoleh ???? = 0,022 dan ???? = 0,786. Penyelesaian LMI menghasilkan gain umpan balik keadaan yang dikonversi menjadi parameter PID (???????? = 1,0858, ???????? = 0,003688, ???????? = 57,6155). Pengontrol diimplementasikan sebagai Function Block event-driven yang dikemas dalam Composite Automation Type terintegrasi HMI pada edge controller Harmony BX1 di lingkungan Schneider EcoStruxure Automation Expert (EAE) dengan komunikasi Modbus TCP. Hasil simulasi menunjukkan respons mencapai setpoint tanpa galat tunak berarti dengan overshoot 1,43% dan sinyal kontrol halus tanpa saturasi (???? < 1, disipatif), sedangkan validasi pada plant fisik menunjukkan kesesuaian tinggi (???????????? ? 85,15%, ????² = 0,978). Ketahanan diuji terhadap dua kondisi, yaitu gangguan pengukuran sinusoidal dan pulsa periodik (???? = 0,5 ????????, ???? = 0,01 ????????) pada setpoint 30 cm didapatkan level tetap stabil dengan galat tunak mendekati nol dan gangguan teredam kurang dari separuh amplitudo aslinya (rasio 0,4517 untuk sinus dan 0,4767 untuk pulsa). Kedua, pergeseran titik operasi ke setpoint 35 cm dan 25 cm didapatkan pengontrol tetap mencapai setpoint dengan galat tunak tak signifikan dan kesesuaian simulasi–plant tetap tinggi (???????????? 84,06% ???????????? 79,29%; ????² = 0,9746 ???????????? 0,9571). Seluruh respons tetap dalam batas kestabilan disipatif (? < 1), membuktikan transformasi algoritma ke FB IEC 61499 tidak menurunkan performansi kestabilan dan pengontrol tangguh terhadap gangguan pengukuran maupun perubahan titik operasi.
EVALUASI KINERJA KATALITIK KOMPLEKS VANADIL(IV)-FENOKSIIMINA DALAM HIDROGENASI TRANSFER KEMOSELEKTIF SITRAL MENJADI GERANIOL DAN NEROL
Sitral merupakan senyawa aldehida ?,?-tak jenuh monoterpena asiklik yang secara alami diperoleh dari minyak asiri serai. Sitral memiliki senyawa-senyawa turunan dengan nilai aspek keekonomian yang sebanding dengan cakupan aplikasi yang luas, contohnya adalah geraniol dan nerol. Geraniol dan nerol diperoleh melalui reaksi hidrogenasi selektif aldehida pada sitral yang memiliki profil aroma manis bunga sehingga sering dimanfaatkan dalam produk wewangian. Reaksi hidrogenasi selektif sitral menjadi geraniol dan nerol telah banyak diteliti menggunakan katalis berbasis logam grup platinum dengan gas hidrogen bertekanan tinggi hingga mencapai 70 bar. Namun, kelimpahan logam grup platinum kian terbatas serta reaksi katalisis dengan gas hidrogen membutuhkan infrastruktur yang relatif tidak sederhana. Penelitian ini mengevaluasi kinerja katalitik kompleks vanadil(IV)-fenoksiimina pada reaksi hidrogenasi transfer kemoselektif sitral menjadi geraniol dan nerol menggunakan alkohol sebagai sumber hidrogen. Seri ligan fenoksiimina disintesis melalui reaksi kondensasi 2- hidroksibenzaldehida dengan senyawa turunan anilina yang dikarakterisasi dengan FTIR, 1H- NMR, dan P-XRD. Seri ligan tersebut kemudian dimetalasi terhadap vanadil sulfat trihidrat hingga dihasilkan kompleks vanadil(IV)-fenoksiimina yang dikarakterisasi menggunakan FTIR, P-XRD, dan MSB. Geometri kompleks vanadil(IV)-fenoksiimina dioptimasi melalui kalkulasi pada fungsi TPSSh menggunakan perangkat lunak ORCA versi 6.1.1 dengan basis set def2-TZVP dan koreksi dispersi D3BJ. Hidrogenasi transfer kemoselektif sitral dengan vanadil(IV)-fenoksiimina dapat mengonversi hingga 76% sitral dengan selektivitas terhadap geraniol dan nerol mencapai 88% yang dikuantifikasi menggunakan kromatografi gas (GC). Hasil yang diperoleh menunjukkan potensi kompleks vanadil(IV)-fenoksiimina sebagai katalis dalam reaksi hidrogenasi transfer kemoselektif sitral menjadi geraniol dan nerol.
OPTIMASI JUMLAH LETAK DAN DISTRIBUSI TEMPAT PELELANGAN IKAN (TPI) UNTUK MENINGKATKAN KESEJAHTERAAN MASYARAKAT NELAYAN
Indonesia dengan luas laut 5,8 juta km2 (tiga-perempat dari luas wilayah total) dengan 17.504 pulau (negara kepulauan terbesar di dunia) dan garis pantai sepanjang 81.791 km (terpanjang kedua setelah Kanada), secara potensial dapat menjadi negara maritim yang maju dan makmur, terutama dalam komoditas perikanan tangkap. Tentunya perlu didukung dengan sarana dan prasana yang memadai, salah satunya adalah Tempat Pelelangan Ikan (TPI) sebagai tempat distribusi, konsolidasi, dan gerbang kegiatan perdagangan, dalam hal ini menyalurkan komoditas perikanan tangkap ke konsumen. Pada tugas akhir ini dikaji mengenai optimisasi jumlah, letak, dan distribusi tempat pelelangan ikan terhadap lokasi potensi penangkapan ikan dan pembagian lokasi penangkapan ikan, sehingga dapat meningkatkan pendapatan nelayan dari pengurangan penggunaan Bahan Bakar Minyak (BBM). Wilayah Studi Kabupaten Garut dan Kabupaten Cianjur. Data yang digunakan berupa jarak TPI terhadap lokasi potensi penangkapan ikan dan jumlah potensi ikan dari Peta Lokasi Potensi Penangkapan Ikan. Pengolahan data dilakukan dengan Programa Integer teknik Branch and Bound dan Software LINDO. Hasil dari tugas akhir ini, menunjukan bahwa kabupaten Cianjur membutuhkan penambahan 2 (dua) TPI lagi, karena masih rendahnya hasil penangkapan ikan, sedangkan Kabupaten Garut memiliki jumlah TPI yang sudah memadai, mengingat tingkat penangkapan yang sudah melebihi jumlah optimal, yang lebih diperlukan adalah sarana pengolahan ikan.
MEKANISME DAN PENGARUH CHELATING AGENT TERHADAP DINAMIKA SUPERSATURATION, NUCLEATION, CRYSTAL GROWTH, DAN PERFORMA ELEKTROKIMIA PADA SINTESIS MATERIAL KATODE LINI1-X-YMNXALYO2 SINGLE CRYSTALLINE UNTUK BATERAI ION LITIUM
Material katode LiNi1-x-yMnxAlyO2 (NMA) merupakan alternatif katode bebas kobalt, dengan Al menekan pencampuran kation Li+/Ni2+ dan menstabilkan struktur layered. Namun, perbedaan Ksp yang besar antara Al(OH)3, Ni(OH)2, dan Mn(OH)2 memicu segregrasi fasa pada sistem NH4OH. Penelitian ini menggunakan di-ammonium hydrogen citrate (DAHC) sebagai agen pengkelat tunggal berfungsi ganda, ligan multidentat yang membentuk kompleks stabil dengan Al3+ sekaligus sumber amonia, untuk menyederhanakan sintesis NMA955 melalui metode hidrotermal (180oC, 10 jam) dan kalsinasi (800oC, 12 jam, atmosfer O2). Pemodelan termodinamika-kinetika menunjukkan peningkatan konsentrasi DAHC menurunkan supersaturasi (lnS = 10.69 ? 10.37) dan laju nukleasi (9.73 ? 8.97 x 1010 nukleus/m3?s), dengan kondisi optimum pada 1.2 M. Sebaliknya, NH4OH menghasilkan lnS = 21.92 dan laju nukleasi 3.64 x 1011 nukleus/m3?s, sehingga DAHC efektif menekan nukleasi eksplosif penyebab aglomerasi partikel primer. XRF mengonfirmasi DAHC mempertahankan komposisi lebih dekat target (Al 8.49%; Mn 4.24%) lebih tinggi dari NH4OH (Al 7.79%; Mn 1.79%) yang defisit Mn akibat lemahnya kompleks Mn-amonia. XRD menunjukkan DAHC 1.2 M memiliki parameter struktural terbaik (I(003)/I(104) = 1.63, R-Factor = 0.51, c/a = 4.942, FWHM = 0.09o) mendekati karakter single-crystalline, sedangkan NH4OH 1.2 M hanya mencapai I(003)/I(104) = 1.01 yang menandakan pencampuran kation lebih tinggi. Konsisten dengan itu, SEM memperlihatkan DAHC menghasilkan partikel primer besar sementara NH4OH membentuk partikel sekunder teraglomerasi padat. Pengujian elektrokimia menunjukkan DAHC 1.2 M memberikan initial discharge capacity 161.53 mAh/g, retensi 91.5% setelah 100 siklus pada 0.5C, kemampuan rate 67% pada 2C, Rct = 49.69 ?, DLi+ = 1.33 x 10-12 cm2/s, dan pergeseran ?V < 0.05 V setelah 100 siklus. Sebaliknya, NH4OH 1.2 M hanya mempertahankan retensi 49% dengan Rct = 82 ? dan DLi+ = 2.25 x 10-15 cm2/s.
STUDI PERILAKU KOROSI U-BEND SS316 DALAM TIMBAL (PB) CAIR PADA TEMPERATUR 550 DAN 700 ?
Kompatibilitas material struktur terhadap Pb cair merupakan faktor penting yang menentukan umur operasi sistem nuklir temperatur tinggi, khususnya pada Lead-cooled Fast Reactor (LFR). Penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi perilaku dan mekanisme korosi baja tahan karat SS316 berbentuk spesimen U-bending yang diuji melalui metode statis dalam Pb cair selama 150 jam pada temperatur 550 °C dan 700 °C. Penggunaan spesimen U-bending dilakukan untuk merepresentasikan kondisi tegangan lokal yang realistis pada struktur U-tube heat exchanger di sistem sirkulasi pendingin LFR. Analisis dilakukan untuk memahami pengaruh temperatur tinggi, deformasi bending, dan interaksi material dengan Pb cair terhadap karakteristik korosi yang terbentuk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa mekanisme degradasi utama pada temperatur 550 °C didominasi oleh proses oksidasi yang menghasilkan lapisan oksida duplex khas berupa lapisan luar kaya Fe-O dan lapisan dalam berupa spinel Fe-Cr. Pada temperatur ini, kelarutan oksigen dalam Pb cair relatif rendah sehingga pembentukan lapisan pelindung oksida Cr yang kontinu belum dapat terjadi secara sempurna. Batas saturasi oksigen dalam Pb cair pada temperatur 550 °C berada pada nilai 1,27×10-3wt%, sehingga proses oksidasi yang terbentuk masih terbatas dan belum menghasilkan perlindungan optimum terhadap material. Sebaliknya, pada temperatur 700 °C terjadi perubahan mekanisme korosi dari oksidasi menuju korosi pelarutan akibat meningkatnya kelarutan unsur Ni, Cr, dan Fe ke dalam Pb cair. Kondisi ini menyebabkan penipisan material pada permukaan spesimen SS316. Pada temperatur 700 °C, batas saturasi oksigen meningkat hingga 1,11x 10-2 wt%, sehingga pembentukan sistem oksida Fe-Cr-O menjadi lebih dominan dibandingkan temperatur 550 °C. Selain pengaruh temperatur, penelitian ini juga mengevaluasi pengaruh variasi height reduction sebesar 0,9 cm dan 1,0 cm terhadap perilaku korosi lokal. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perbedaan deformasi lokal tersebut tidak memberikan peningkatan signifikan terhadap tingkat serangan korosi pada spesimen. Hal ini mengindikasikan bahwa variasi regangan akibat perbedaan deformasi bending masih belum cukup besar untuk memengaruhi jalur difusi Pb secara signifikan di dalam material. Dengan demikian, temperatur memiliki pengaruh yang lebih dominan dibandingkan variasi deformasi terhadap mekanisme degradasi SS316 di lingkungan Pb cair bertemperatur tinggi. Pengujian bending eksperimental menunjukkan bahwa spesimen SS316 memiliki kemampuan deformasi plastis yang baik sebelum mengalami penurunan kekuatan akibat konsentrasi tegangan pada daerah radius bending. Simulasi tiga titik bending menggunakan ABAQUS juga berhasil merepresentasikan fenomena deformasi bending dan distribusi tegangan pada spesimen. Namun demikian, hasil simulasi menunjukkan nilai tegangan maksimum yang lebih tinggi dibandingkan eksperimen uji bending akibat pengaruh model material Johnson–Cook dan kondisi simulasi yang lebih ideal dibandingkan kondisi aktual pengujian. Meskipun terdapat perbedaan kuantitatif, simulasi ABAQUS tetap mampu menggambarkan perilaku bending dan konsentrasi tegangan pada spesimen secara umum. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa temperatur memiliki peranan utama dalam menentukan mekanisme korosi SS316 di Pb cair, dimana temperatur 550°C cenderung menghasilkan oksidasi, sedangkan temperatur 700 °C mendorong terjadinya korosi pelarutan yang lebih agresif. Selain itu, deformasi bending tidak memberikan pengaruh signifikan terhadap peningkatan korosi pada kondisi pengujian yang dilakukan. Kombinasi pendekatan eksperimen dan simulasi ABAQUS memberikan pemahaman yang lebih komprehensif mengenai perilaku mekanik dan degradasi material SS316 pada lingkungan liquid Pb temperatur tinggi, sehingga hasil penelitian ini dapat menjadi referensi penting dalam pengembangan material struktural untuk aplikasi sistem pendingin reaktor generasi lanjut seperti LFR.
SINTESIS DAN KARAKTERISASI KOPOLIMER SELULOSA-G- POLI(KALIUM 3-SULFOPROPIL METAKRILAT) SEBAGAI PENSTABIL EMULSI PICKERING
Emulsi Pickering merupakan emulsi yang distabilkan oleh partikel padat melalui mekanisme adsorpsi fisis pada antarmuka minyak dan air. Emulsi Pickering umumnya memiliki stabilitas yang lebih baik dibandingkan dengan emulsi berbasis surfaktan konvensional. Selulosa dari alang-alang berpotensi besar untuk digunakan sebagai penstabil emulsi karena ketersediaannya yang melimpah. Namun, aplikasinya dalam beberapa industri, misalnya industri perminyakan terbatas karena fasa dispersinya tidak stabil pada suhu tinggi (100 °C) dan salinitas tinggi (30.000–50.000 ppm). Oleh karena itu, modifikasi permukaan melalui kopolimerisasi cangkok dilakukan untuk meningkatkan kinerja selulosa. Pada penelitian ini, selulosa dari alang-alang dimodifikasi melalui kopolimerisasi cangkok menggunakan monomer fungsional kalium 3-sulfopropil metakrilat (KSPM) dan inisiator amonium persulfat (APS) untuk kelompok SPK A serta serium amonium nitrat (CAN) untuk kelompok SPK C. Derajat polimerisasi teoritis (DPn) untuk kedua kelompok kopolimer divariasikan menjadi DPn 10 dan 60, sehingga dihasilkan empat varian penstabil emulsi yaitu SPK A10, SPK A60, SPK C10, dan SPK C60. Selulosa berhasil diisolasi dari alang-alang yang didukung data Fourier Transform Infrared (FTIR) dengan munculnya puncak khas selulosa yaitu puncak pada bilangan gelombang ~900 cm-1 yang merepresentasikan ikatan ?(1?4)- glikosidik serta hilangnya puncak spesifik lignin pada bilangan gelombang 1507 cm?¹ dan hemiselulosa pada rentang 1730–1620 cm?¹. Sementara itu, keberhasilan reaksi pencangkokan polimer dibuktikan oleh munculnya puncak serapan khas gugus fungsional KSPM, yaitu regangan ester karbonil pada rentang 1730–1620 cm?¹ serta gugus sulfonat pada bilangan gelombang 1240–1247 cm?¹. Hasil evaluasi stabilitas emulsi parafin cair dalam larutan NaCl 1% (b/v) menunjukkan dua variasi produk penstabil yang paling optimal, yaitu varian SPK C60 (untuk kondisi salinitas tinggi) dan varian SPK A60 (untuk kondisi suhu tinggi). Penstabil SPK C60 memiliki diameter droplet rata-rata 19,3?10 ?m serta mampu mempertahankan indeks pembentukan krim (creaming index, CI) 0% setelah didiamkan selama 18 jam pada kondisi salinitas 10.000 ppm dan 30.000 ppm. Sementara itu, SPK A60 menghasilkan diameter droplet yang sedikit lebih besar, yaitu 23,6?13,2 ?m tapi memiliki keunggulan termal terbaik dengan kemampuan menekan laju pemisahan fasa hingga nilai CI berada di bawah 30% setelah 18 jam penyimpanan pada suhu 100 °C. Penelitian ini membuktikan bahwa kopolimer selulosa-g-poli(KSPM) mampu mempertahankan stabilitas emulsi dan menekan laju kriming pada suhu serta salinitas tinggi sehingga berpotensi menjadi penstabil emulsi pada kondisi reservoir ekstrem.
MODIFIKASI BIOSILIKA DARI DIATOM LAUT TROPIS UNTUK PENGEMBANGAN SISTEM PENGANTAR OBAT PEKA CAHAYA
Terapi obat konvensional sering kali menghadapi tantangan berupa distribusi obat yang tidak merata dalam tubuh, efektivitas yang rendah di lokasi target, serta efek samping yang bersifat sistemik. Pengembangan sistem pengantaran obat (drug delivery) yang dikontrol oleh faktor eksternal, seperti sinar dengan panjang gelombang tertentu, dapat memicu pelepasan obat secara tepat sasaran dan mengurangi efek samping. Salah satu kandidat sistem pengantaran obat yang bersifat biokompatibel dan terbarukan adalah material biosilika berpori hierarkis dari mikroalga jenis diatom. Dalam penelitian ini, biosilika dari diatom dimodifikasi dengan senyawa linker yang bersifat peka cahaya (photolabile) dengan tujuan agar dapat melepaskan senyawa kargo di bawah kontrol cahaya. Tahap penelitian ini meliputi kultivasi diatom spesies Navicula salinicola NLA, pemanenan biomassa diatom, isolasi dan aktivasi biosilika dari biomassa, fungsionalisasi biosilika dengan (3-Aminopropil)trietoksisilana (APTES), serta konjugasi biosilika-APTES dengan linker peka cahaya dan senyawa model obat, yaitu metil merah (MM). Sistem biosilika-APTES-linker-MM diiradiasi dengan sinar UV (? = 365 nm) dengan pencuplikan alikuot larutan pada interval waktu tertentu (5–210 menit) untuk mengamati pelepasan senyawa MM secara spektrofotometrik. Kultur N. salinicola NLA mencapai kerapatan sel maksimum pada hari ke-9 sebesar 637.33 sel/mL kultur. Pemanenan biomassa menghasilkan 4,75 gram pada hari ke-9 dengan produktivitas mencapai 764,75 mg·L?¹·hari?¹. Sebanyak 0,0523 g biosilika diekstraksi dari biomassa basah dengan produktivitas sebesar 1% (%massa) dan nilai potensial zeta negatif (-16,61 mV) yang menandakan keberadaan gugus silanol. Biosilika yang telah diaktivasi dimodifikasi dengan senyawa APTES dengan kerapatan fungsionalisasi mencapai 1,01 mmol/gram dan nilai potensial zeta positif (+12,01 mV) yang menandakan keberadaan gugus amonium. Modifikasi biosilika dengan APTES juga diindikasikan oleh puncak serapan IR pada 1633 cm-1 dan 2925 cm-1. Konjugasi linker pada biosilika-APTES melalui ikatan amida dapat dilihat melalui munculnya pita amida I pada 1624 cm?¹ dan amida II pada 1566 cm?¹ pada spektrum FTIR, serta kenaikan rasio molar C/N sebesar 14,69 yang didapat dari hasil analisis unsur CHNS. Pemuatan metil merah melalui ikatan ester pada ujung gugus hidroksimetil linker diindikasikan oleh pita C=O ester pada 1723 cm?¹ dengan rasio molar C/N sebesar 4,46 dan kerapatan pemuatan sebesar 0,055 mmol/gram. Fotoiradiasi UV (? = 365 nm) menghasilkan pelepasan spesi yang menyerap pada ????????????????? = 280 nm, berbeda dengan serapan khas metil merah pada ????????????????? = 405 nm. Hal ini menandakan telah terjadi proses pelepasan molekul walaupun tidak terindikasi dalam bentuk metil merah fungsional. Analisis spektrometri massa untuk spesi hasil fotoiradiasi tersebut menunjukkan puncak pada m/z 274,29; 261,16; dan 123,09 yang bersesuaian dengan struktur metil merah yang telah mengalami degradasi yang kemungkinan besar disebabkan oleh fotoiradiasi. Hasil ini menunjukkan bahwa telah terjadi pemutusan ikatan secara fotoiradiasi walaupun belum tercapai pelepasan bahan aktif terkontrol.
DESAIN BIOINFORMATIKA PEPTIDA UNTUK MENDETEKSI ESCHERICHIA COLI PADA APLIKASI BIOSENSOR
Deteksi cepat, sensitif, dan selektif terhadap patogen serta biomarker infeksi merupakan kebutuhan mendesak dalam diagnostik mikrobiologi, terutama untuk Escherichia coli (E. coli) dan Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) yang memiliki dampak signifikan terhadap morbiditas dan mortalitas global. E. coli, khususnya strain Shiga toxin-producing E. coli (STEC), berpotensi menyebabkan sindrom hemolitik uremik, sementara M. tuberculosis merupakan agen penyebab tuberkulosis (TBC), salah satu penyakit infeksi menular dengan beban kesehatan tertinggi. Namun, pengembangan platform diagnostik masih menghadapi keterbatasan terkait sensitivitas, selektivitas, stabilitas, dan kompleksitas analisis. Keterbatasan ini menunjukkan perlunya pendekatan yang tidak hanya meningkatkan kemampuan transduksi sinyal pada permukaan elektroda, tetapi juga memperbaiki interaksi spesifik antara target dan reseptor. Dalam studi ini, biosensor elektrokimia berbasis Metal-Organic Frameworks (MOF) dan peptida dikembangkan sebagai platform diagnostik untuk deteksi E. coli dan biomarker M. tuberculosis (CFP-10) melalui integrasi rekayasa material elektroda dan desain molekul pengenal yang lebih selektif. Studi ini terbagi dalam tiga topik utama: (1) Pengembangan biosensor menggunakan material CoMn ZIF terkonjugasi anti-O untuk deteksi bakteri E. coli. Penggabungan Mn dalam struktur ZIF menginduksi rekonstruksi fase, peningkatan luas permukaan spesifik, dan peningkatan transfer elektron. Konjugasi antibodi memodulasi kemampuan pembasahan permukaan, memperkenalkan mode vibrasi amida I dan II, serta secara selektif memblokir transfer elektron setelah pengikatan bakteri E. coli. Biosensor ini menunjukkan rentang linier deteksi antara 10 hingga 1010 CFU mL-1 dengan batas deteksi (LoD) 1 CFU mL-1, mengungguli biosensor optik dan biosensor berbasis MOF lainnya. Selain itu, biosensor ini mampu membedakan E. coli dari bakteri nonspesifik seperti Salmonella, Pseudomonas, dan Staphylococcus, serta mempertahankan sensitivitas >80% selama 5 minggu dan memulihkan 93,10-107,52% E. coli yang ditambahkan ke air keran (tap water). (2) Pengembangan biosensor menggunakan material karbon derivatif CoMn ZIF untuk mendeteksi biomarker CFP-10. Pirolisis CoMn ZIF menghasilkan material karbon mesopori (CoMn@C ZIF) dengan luas permukaan 370,69 m2 g-1 dan situs aktif N/M-Nx yang mendukung aktivitas redoks. Transformasi ini memperlihatkan perubahan dari mikropori tipe I menjadi mesopori tipe IV, yang meningkatkan performa elektrokimia biosensor. Pembentukan karbon dikonfirmasi oleh pita D dan G pada spektrum Raman, sedangkan evolusi grafitisasi terlihat dari perubahan rasio ID/IG pada suhu pirolisis yang lebih tinggi. Teknik electrografting kovalen pada elektroda Screen-Printed Carbon Electrode (SPCE) menghasilkan biosensor dengan respons stabil pada rentang 10-3-104 ng mL-1 dan LoD 1,60 ng mL-1, serta reproduksibilitas tinggi (2,97% RSD). Selain itu, biosensor ini mampu membedakan CFP-10 dari molekul nonspesifik seperti asam askorbat, asam urat, glukosa, urea, dan BSA, serta mempertahankan sensitivitas >80% sampai minggu ketiga penyimpanan dan memulihkan 99,98-102,04% protein CFP-10 yang ditambahkan ke serum manusia. (3) Pemodelan dan uji deteksi Peptida Pal (PepPal) terhadap E. coli. PepPal dirancang menggunakan pendekatan docking in silico, yang mengonfirmasi afinitas tinggi terhadap protein OmpA (?G° = -14,3 kcal mol-1) dan divalidasi oleh respons kinetika asosiasi-disosiasi pada satu CFU mL-1 ekuivalen molaritas OmpA (?G° = -28,32 kcal mol-1) sebagai apparent kinetics. Imobilisasi kovalen PepPal pada SPCE menghasilkan biosensor yang sangat selektif terhadap E. coli dibandingkan dengan target nonspesifik lainnya (seperti Salmonella, Pseudomonas, dan Staphylococcus), dengan rentang deteksi 10-1010 CFU mL-1 dan LoD 2 CFU mL-1. Biosensor ini menunjukkan stabilitas operasional hingga 20 hari pada suhu ruang. Secara keseluruhan, studi ini menunjukkan bahwa sinergi antara material MOF bimetalik, material derivatif MOF, dan desain peptida sintetik menghasilkan biosensor point-of-care yang tangguh, selektif, dan berbiaya rendah, serta dapat diterapkan pada berbagai kebutuhan diagnostik klinis dengan kinerja yang andal.
PERANCANGAN GAIN-SCHEDULED MODEL PREDICTIVE CONTROL (MPC) BERBASIS DISCRETE KALMAN FILTER DAN KEMBARAN DIGITAL PADA MINIPLANT PASTEURISASI ARMFIELD PCT23MKII
Dalam industri pengolahan susu, pasteurisasi dengan metode High Temperature Short Time (HTST) merupakan proses kritis yang mensyaratkan pengontrolan temperatur presisi, yaitu sekitar 72°C selama 15 detik untuk menjamin keamanan susu tanpa merusak kandungan gizi. Namun, pengontrolan pada miniplant Armfield PCT23MKII menghadapi tantangan berupa waktu tunda yang signifikan serta sifat nonlinearitas sistem yang kuat. Penggunaan pengontrol Model Predictive Control (MPC) linear tunggal ditemukan tidak efektif karena mengalami kegagalan stabilitas dan memiliki steady-state error (SSE) yang besar saat beroperasi di atas suhu 40°C, sehingga diperlukan pendekatan kontrol yang lebih adaptif untuk mencakup seluruh rentang operasional. Penelitian ini mengusulkan perancangan sistem kembaran digital (digital twin) yang mengintegrasikan Gain-Scheduled Model Predictive Control dengan state estimator berbasis Discrete Kalman Filter (DKF) pada miniplant pasteurisasi Armfield. Strategi Gain-Scheduling diterapkan dengan membagi rentang operasi menjadi dua daerah kerja, yaitu 27°C–40°C dan 40°C–54°C, berdasarkan model First-Order Plus Time Delay (FOPTD) dan Second-Order Plus Time Delay (SOPTD), sehingga karakteristik nonlinear proses dapat direpresentasikan dengan lebih akurat. Kembaran digital dirancang sebagai representasi virtual proses fisik yang terhubung secara real-time melalui jaringan komunikasi industri, sehingga memungkinkan pemantauan, evaluasi performa pengontrol, serta pengendalian jarak jauh melalui antarmuka berbasis web. Sementara itu, Discrete Kalman Filter digunakan untuk mereduksi derau pengukuran dan fluktuasi temperatur akibat variasi laju alir produk, sehingga menghasilkan sinyal umpan balik yang lebih bersih dan meningkatkan stabilitas proses optimasi pada MPC. Hasil pengujian menunjukkan bahwa integrasi Gain-Scheduled Model Predictive Control dengan dan DKF mampu meningkatkan performa sistem dengan rata-rata perbaikan sebesar 5,52% pada metrik steady-state error (SSE), maximum overshoot, dan root mean square error (RMSE), serta berhasil mempertahankan kemampuan penjejakan setpoint dan penolakan gangguan secara andal pada operasi waktu nyata. Validasi kembaran digital juga menunjukkan tingkat kesesuaian yang baik terhadap plant aktual dengan nilai RMSE sebesar 4,73°C sepanjang durasi pengujian.
KUANTIFIKASI RISIKO TERJADINYA TAILSTRIKE DENGAN PENDEKATAN MODEL LONGITUDINAL DAN SUBSET SIMULATION
Fase flare merupakan salah satu tahap kritis dalam proses pendaratan karena pesawat berada pada ketinggian rendah dan mengalami perubahan sudut pitch menjelang touchdown. Pada kondisi tertentu, peningkatan sudut pitch yang tidak terkendali dapat mengurangi tail clearance hingga menyebabkan tailstrike. Meskipun kejadian tailstrike tergolong jarang, insiden ini dapat menimbulkan kerusakan struktural, gangguan operasional, serta biaya perawatan yang signifikan. Oleh karena itu, diperlukan identifikasi metrik insiden sebagai dasar untuk membedakan kondisi aman dan kondisi gagal, serta pendekatan probabilistik untuk mengestimasi probabilitas kejadian dan menentukan strategi mitigasi risiko. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi metrik insiden tailstrike pada fase flare, mengkuantifikasi probabilitas kegagalan menggunakan metode Subset Simulation, serta menentukan strategi mitigasi berdasarkan parameter yang berkontribusi terhadap peningkatan probabilitas tailstrike. Data yang digunakan berasal dari Quick Access Recorder (QAR) pesawat Boeing 747-300 pada operasi pendaratan di Bandar Udara Internasional Minneapolis-Saint Paul (KMSP). Metrik insiden didefinisikan menggunakan nilai tail clearance sebagai fungsi batas yang membedakan kondisi aman dan kondisi gagal. Model dinamika longitudinal digunakan untuk merepresentasikan respons pesawat selama fase flare, sedangkan ketidakpastian parameter operasi dimodelkan melalui distribusi probabilitas berdasarkan data QAR. Hasil subset simulation menunjukkan bahwa probabilitas kejadian tailstrike pada kondisi dasar adalah sebesar 1,61 × 10??. Nilai tersebut merepresentasikan probabilitas yang sesuai untuk kejadian extremely rare event dan menunjukkan bahwa tailstrike pada fase flare memiliki tingkat kejadian yang sangat rendah.. Hasil analisis sensitivitas menunjukkan bahwa defleksi elevator dan kecepatan pendaratan merupakan parameter paling dominan dalam memengaruhi probabilitas kegagalan, sedangkan sudut serang dan sudut pitch awal memberikan pengaruh yang lebih kecil. Berdasarkan hasil tersebut, mitigasi risiko tailstrike perlu difokuskan pada pengendalian input elevator yang tidak agresif, pengelolaan kecepatan pendaratan agar tetap sesuai batas operasional, serta pemantauan data penerbangan untuk mendeteksi kondisi yang mendekati batas tail clearance kritis.
ANALISIS DAN EVALUASI PREDIKSI HARIAN PM10 JAKARTA MENGGUNAKAN MODEL HIBRIDA RANDOM FOREST REGRESI-ARIMA BERBASIS REKAYASA FITUR
Penurunan kualitas udara di DKI Jakarta, khususnya akibat tingginya konsentrasi partikulat PM10, memerlukan sistem peringatan dini untuk membantu mitigasi dampak kesehatan masyarakat. Banyak model prediksi saat ini memproses data polutan mentah tanpa mengekstraksi komponen temporalnya, serta memiliki struktur yang sulit diinterpretasikan secara langsung oleh pemangku kebijakan. Selain itu, penggunaan model tunggal memiliki batasan operasional? Random Forest Regresi dapat memetakan pola non-linier namun rentan terhadap autokorelasi pada residu, sedangkan model ARIMA efektif dalam memodelkan komponen linier deret waktu namun kurang adaptif terhadap lonjakan data yang ekstrem. Oleh karena itu, penelitian ini menerapkan arsitektur hibrida Random Forest Regresi-ARIMA sekuensial yang dikombinasikan dengan teknik feature engineering. Proses rekayasa fitur menghasilkan 15 variabel turunan, meliputi efek jeda waktu (lag), rata-rata bergerak (rolling statistics), pola temporal, dan interaksi antarpolutan, yang diekstrak dari dataset Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU) DKI Jakarta periode 2010–2025. Evaluasi menggunakan time-series cross-validation (5-fold) menunjukkan bahwa model hibrida yang diusulkan menghasilkan nilai Root Mean Square Error (RMSE) sebesar 13,4004. Nilai kesalahan prediksi tersebut lebih rendah jika dibandingkan dengan model ARIMA murni (RMSE 18,8432), Random Forest Regresi murni (RMSE 13,5717), serta algoritma komparasi XGBoost (RMSE 14,3307). Hasil studi ablasi menunjukkan bahwa integrasi fitur turunan berkontribusi dalam menurunkan nilai galat prediksi. Model ini juga dilengkapi dengan metode SHapley Additive exPlanations (SHAP) untuk menganalisis kontribusi setiap fitur terhadap hasil prediksi secara lebih transparan.
ANALISIS PROYEKSI PESERTA AKTIF ASURANSI MENGGUNAKAN MODEL MATRIKS LEFKOVITCH
Dalam industri asuransi, penting untuk melakukan proyeksi terhadap dinamika peserta aktif sebagai dasar dalam penentuan strategi yang optimal. Penelitian ini bertujuan untuk memodelkan dan menganalisis dinamika peserta aktif asuransi, khususnya pada produk yang memiliki sistem level, menggunakan model matriks Lefkovitch. Model ini diadaptasi dari model pertumbuhan populasi untuk merepresentasikan dinamika peserta berdasarkan tingkat fertilitas, peluang stasis, dan peluang transisi antar level polis. Berdasarkan model tersebut, dilakukan analisis terhadap nilai eigen dominan yang selanjutnya dimanfaatkan untuk menentukan vektor eigen kanan dan kiri, serta membentuk matriks sensitivitas dan elastisitas. Konsep diagonalisasi juga digunakan untuk menganalisis dinamika jangka panjang sistem. Hasil analisis menunjukkan bahwa dinamika sistem peserta aktif cenderung mengalami penurunan dalam jangka panjang, dengan laju penurunan yang berbeda pada setiap kondisi. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai pemanfaatan keilmuan aljabar dalam konteks kepesertaan asuransi serta sebagai dasar dalam perumusan strategi pengelolaan portofolio.
PEMODELAN CADANGAN REASURANSI KREDIT MENGGUNAKAN MODEL LINEAR TERAMPAT DENGAN MEMPERTIMBANGKAN FAKTOR EKONOMI MAKRO
Reasuransi kredit memiliki tingkat ketidakpastian yang tinggi karena dipengaruhi oleh kondisi ekonomi, karakteristik portofolio kredit, serta kemungkinan terjadinya klaim dengan nilai ekstrem. Penelitian ini menerapkan Model Linear Terampat (MLT) dengan pendekatan frekuensi-severitas untuk memodelkan klaim reasuransi kredit berdasarkan data historis salah satu perusahaan reasuransi di Indonesia periode 2015-2024. Model frekuensi dan severitas, baik pada skala asli maupun log severitas, dibangun menggunakan keluarga distribusi eksponensial klasik. Variabel penjelas yang digunakan meliputi faktor internal perusahaan dan indikator makroekonomi. Evaluasi model dilakukan menggunakan AIC, BIC, dan RMSE melalui validasi berulang sebanyak 10 kali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model frekuensi terbaik diperoleh menggunakan distribusi Binomial Negatif, sedangkan model severitas terbaik diperoleh menggunakan distribusi Gamma untuk skala asli dan distribusi Gauss untuk log severitas. Model yang dihasilkan mampu merepresentasikan total klaim agregat dan estimasi cadangan kerugian secara cukup baik selama periode pengamatan. Namun demikian, model masih belum mampu menangkap deviasi secara optimal pada periode dengan fluktuasi klaim yang ekstrem, khususnya setelah tahun 2020.
MODEL GEOLOGI LAPANGNAN STUPA DENGAN KONDISI HIDRODINAMIK,AREA SOUTH MAHAKAM, CEKUNGAN KUTAI
Hingga kini, minyak dan gas bumi (hidrokarbon) masih merupakan sumber utama untuk memenuhi kebutuhan energi dunia. Hidrokarbon, menurut asalnya, dapat dikategorikan sebagai sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Kebutuhan dunia akan sumber energi ini terus bertambah, sedangkan cadangan hidrokarbon yang ada terus menurun. Untuk mengantisipasi adanya krisis energi, kegiatan eksplorasi hidrokarbon terus dilakukan terutama di daerah frontier maupun pada daerah lama (yang telah dieksplorasi sebelumnya) yang kembali dilihat dengan menggunakan konsep yang baru. Lapangan Stupa, yang ditemukan pada tahun 1996, merupakan suatu contoh penemuan yang didapatkan dengan menerapkan konsep baru (hidrodinamisme) pada daerah yang sudah dieksplorasi sebelumnya. Struktur ini pertama kali dipenetrasi pada puncaknya oleh Sumur Telakai-1 (1980) yang hanya menjumpai reservoir batupasir berisi air yang bertekanan tinggi. Penemuan lapangan ini sendiri ditandai oleh hasil pemboran Sumur Stupa-1-ST2, yang dibor pada sayap utara Lapangan Stupa, sekitar 7 km utara Sumur Telakai-1. Penemuan ini diikuti oleh pemboran 5 sumur deliniasi (Stupa-2, Stupa-3, Stupa-4, Stupa-5 dan West Stupa-1) pada masa 1990-an akhir hingga 2000-an awal. Meskipun demikian, kegiatan pemboran ekplorasi/deliniasi yang telah dilakukan masih belum dapat mendefinisikan batas penyebaran hidrokarbon yang jelas pada Lapangan Stupa. Penelitian ini mempunyai target untuk membuat suatu model geologi yang mencerminkan penyebaran hidrokarbon di Lapangan Stupa pada Level Sepinggan Deltaic Sequence (SDS) berdasarkan integrasi dan sintesis dari berbagai macam data dan literatur yang ada dengan menggunakan berbagai pendekatan konsep geologi (termasuk hidrodinamisme). Diharapkan, hasil dari pemodelan geologi tersebut akan digunakan untuk mengkuantifikasi upside potential (jika ada) di luar batas-batas Lapangan Stupa yang didefinisikan saat ini Untuk mengkuantifikasi dampak dari hidrodinamisme pada Lapangan Stupa, pemodelan penyebaran hidrokarbon dalam kondisi kontak fluida hidrokarbon dan non-hidrokarbon yang tidak horizontal harus dilakukan. Dalam penelitian ini, penulis menggunakan metoda pembuatan U Map. Metoda ini menganggap bahwa perbedaan ketinggian (kemiringan) posisi kontak antara hidrokarbon dan nonhidrokarbon (dalam kasus Lapangan Stupa adalah kontak antara air dengan gas; GWC) di suatu titik dengan titik lainnya akan dipengaruhi oleh dua hal, yaitu perbedaan tekanan dan perbedaan densitas antara hidrokarbon dan air (buoyancy). Selanjutnya, pendefinisian kontak fluida (GWC) dilakukan dengan mencari perpotongan antara peta struktur kedalaman dengan peta isopotential (isopressure diekpresikan dalam bentuk water head). Karena dalam kenyataannya, kontak fluida (GWC) berbentuk miring, untuk memudahkan pendefinisian closure, dibuatlah suatu peta pseudo-struktur (U Map) yang pada prinsipnya menghorisontalkan bidang kontak fluida yang miring pada kenyataannya. Dalam aplikasinya, pendefinisian closure dilakukan dengan memastikan kemunculan hidrokarbon terluar dari data sumuran masih berada di dalam area yang didefinisikan oleh suatu nilai kontur U Map. Pemodelan dilakukan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak Petrel. Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam membuat model geologi ini mengikuti workflow yang tersedia dalam perangkat lunak tersebut, yaitu pembuatan model struktur, pembuatan model kontak fluida, pembuatan model fasies dan pembuatan model petrofisika. Dikarenakan adanya unsur ketidakpatian dalam setiap parameter yang dimodelkan, maka tahapan analisis ketidakpastian dilakukan setelah langkah-langkah yang disebutkan diatas selesai dilaksanakan. Hasil dari analisis ketidakpastian menunjukkan bahwa parameter yang paling berpengaruh terhadap hasil perhitungan volumetrik adalah penyebaran nilai saturasi air. Sedangkan hasil perhitungan volumetrik sendiri mengindikasikan masih adanya upside potential diluar batas Lapangan Stupa yang dipercayai selama ini (terutama di daerah utara dari Lapangan Stupa).