Abstrak —Sektor perikanan merupakan salah satu sektor dengan potensi  terbesar  pada  wilayah  Provinsi  Kepulauan  Riau dikarenakan  lebih  dari  96%  luas  wilayah  merupakan  lautan, namun  potensi  yang  sangat  besar  ini  justru  seringkali dimanfaatkan  oleh  kapal-kapal  berbendera  asing  untuk melakukan  praktek illegal fishing pada  daerah fishing ground Kepulauan  Riau,  khususnya  perairan  Natuna.  Kapal-kapal  ikan berbendera Indonesia pada daerah Kepulauan Riau masih belum maksimal  dalam  memanfaatkan  potensi  ini  dikarenakan  jumlah armada kapal yang masih sedikit, dan juga penerapan teknologi yang  masih  sederhana/konvensional.  Dengan  maksud  untuk menunjang  pemanfaatan  potensi  sektor  perikanan  Provinsi Kepulauan  Riau  yang  masih  berada  diangka  4-6%,  maka  pada Tugas Akhir ini akan didesain kapal ikan hibrida berbahan dasar plastik  HDPE  yang  mempunyai  tiga  sumber  daya  utama  yang merupakan  energi  terbarukan  yakni  angin  ( Vertical Axis Wind Turbines ),  sinar  matahari  ( Photovoltaic Panel )  dan  juga  gas hidrogen ( Fuel Cell ) yang langsung diproduksi On - Board dari air laut. Hasil dari Tugas Akhir ini berupa kapal dengan payload 30.5 ton ikan, 8 orang crew, dengan ukuran utama kapal L: 21 m; B: 5.5  m;  H:  2.5  m;  T:  1.5;  Vs:  8  Knot  dengan  rute  pelabuhan perikanan Karimun menuju pelabuhan perikanan Natuna.
Kata Kunci —Kapal Ikan Hibrida, Fuel cell , VAWT, Photovoltaic panel .

## I. PENDAHULUAN
EKTOR  perikanan  merupakan  salah  satu  sektor  potensial dalam  menyumbang  penghasilan  negara  Indonesia  yang selama  ini  sering  terabaikan,  dikarenakan  pembangunan  dan seluruh aktivitas negara berfokus pada sektor darat. Hal ini juga ditandai dengan jumlah kapal ikan yang ada di indonesia hanya mencapai  angka  4.470  unit  berdasarkan  data  kapal  ikan  yang terdaftar  pada  website  resmi  Kementerian  Kelautan  dan Perikanan  (KKP)  yang  jika  dibandingkan  dengan  negara produsen  ikan  lainnya  seperti  China  sudah  mencapai  angka lebih  dari  200.000  unit  kapal  ikan  dengan  hasil  tangkapan mencapai  61,7  juta  ton  pada  tahun  2013.  Meskipun  demikian sektor  perikanan  tetap  menjadi  salah  satu  sumber  pendapatan negara  yang  cukup  besar,  data  pada  tahun  2017,  produksi perikanan tangkap mencapai 7,7 juta ton dengan nilai Rp 158 triliun.
Hal yang juga menjadi sorotan belakangan ini ialah Wilayah Pengelolaan Perikanan Negara Republik Indonesia (WPPNRI) 711  yang  meliputi  perairan  Selat  Karimata,  Laut  Natuna,  dan Laut  Cina  Selatan  (Kepulauan  Riau)  seringkali  diberitakan
bahwa banyak terjadi penangkapan ikan ilegal oleh kapal-kapal ikan  berbendera  asing.  Faktor  yang  menjadi  penyebab  adalah lemahnya  pengawasan  negara  Indonesia  terhadap  perbatasan teritorial  laut  pada  wilayah  ini,  dan  juga  kurangnya pemanfaatan potensi kelautan oleh nelayan dalam negeri yang dapat disebabkan oleh kurangnya jumlah armada kapal ikan dan juga  kurangnya  teknologi  yang  digunakan  pada  kapal  ikan sehingga  memiliki  banyak  keterbatasan  dalam  mencari tangkapan  ikan.  Padahal  jika  melihat  data  yang  ada,  potensi sumber  daya  ikan  laut  di  Laut  Cina  Selatan  (WPP  711) diperkirakan  sebesar  1.057.050  ton/tahun  dan  diperkirakan wilayah perairan laut Kepulauan Riau memiliki potensi sumber daya  ikan  sebesar  860.650,11  ton/tahun  meliputi  ikan  pelagis besar sejumlah 53,802.34 ton/tahun, ikan pelagis kecil sejumlah 506.025.30  ton/tahun,  ikan  demersal  sejumlah  272.594,16 ton/tahun,  ikan  karang  sejumlah  17.562.29  ton/tahun,  lainnya (cumi, udang, lobster) sejumlah 10.666,02 ton/tahun [1].
Oleh  karena  itu,  dalam  penelitian  ini,  akan  didesain  kapal ikan  hibrida  berbahan  dasar  plastik  HDPE  sebagai  penunjang pemanfaatan  potensi  laut  Provinsi  Kepulauan  Riau  yang memanfaatkan energi terbarukan berupa angin, sinar matahari dan juga gas hidrogen.

## II. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Kapal Penangkap Ikan
Kapal  penangkap  ikan  merupakan  kapal  yang  dikonstruksi dan  digunakan  khusus  untuk  menangkap  ikan  sesuai  dengan alat penangkap dan teknik penangkapan ikan  yang digunakan termasuk menampung, menyimpan dan mengawetkan [2].
Berdasarkan data dari website resmi FAO, pada tahun 2004, terdapat 4 Juta kapal penangkap ikan komersial dimana 1,3 juta merupakan  kapal  yang  memiliki  geladak  tertutup  dan  40  ribu diantaranya berbobot lebih dari 100 ton. Sekitar 2/3 dari 4 Juta kapal  tersebut  merupakan  perahu  penangkap  ikan  tradisional yang masih digerakkan dengan layar dan dayung.
Kapal  ikan  dibedakan  berdasarkan  jenis  alat  tangkap  dan juga  metode  penangkapan  ikan  yang  dilakukan,  diantaranya sebagai berikut [3] :
1) Seiners
Kapal ikan jenis seiners atau sering juga disebut purse seine merujuk  pada  kapal  ikan  yang  menggunakan  alat  tangkap

## Desain Kapal Ikan Hibrida Berbahan Dasar High Density Polyethylene Sebagai Penunjang Potensi Laut Provinsi Kepulauan Riau
Muhammad Iqbal dan Wasis Dwi Aryawan.
Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, 60111
e-mail : wasis@na.its.ac.id
S
berupa  pukat/ seine ,  jenis  kapal  ini  biasa  digunakan  untuk menangkap ikan yang berada dekat permukaan air laut.
2) Longliners
Kapal ikan jenis Longliners merupakan salah satu jenis kapal ikan troller/trawler ,  namun  pada  kapal troller pada  saat menangkap  ikan  akan  menggunakan  banyak  tali  pancing, sementara  pada Longliners hanya  menggunakan  satu  tali pancing  yang  sangat  panjang  yang  dilengkapi  dengan  kurang lebih 1000 umpan.
3) Gillnetters
Kapal  ikan  jenis Gillnetters merujuk  pada  kapal  yang menggunakan  alat  tangkap  gillnet/jaring  insang  untuk menjebak  ikan  yang  akan  tersangkut  di  jaring  pada  bagian insangnya.  Alat  tangkap  jenis  ini  dapat  dioperasikan  baik dengan cara manual ataupun dibantu teknologi otomatis untuk hasil tangkapan ikan yang lebih baik
4) Crabbers Crabbers merupakan  kapal  ikan  yang  bertujuan  utama menangkap jenis tangkapan laut crustacea seperti lobster  dan kepiting.  Kapal  ikan  jenis  ini  dilengkapi  dengan  alat  tangkap khusus berupa perangkap yang diletakkan pada dasar laut untuk menjebak biota laut crustacea.
5) Trawlers
Trawlers merupakan  jenis  kapal  ikan  yang  sangat  umum ditemui dalam dunia perikanan. Seperti namanya, alat tangkap pada kapal ini berupa jaring pukat/ trawl yang digunakan untuk menangkap  jumlah  ikan  yang  banyak  pada  permukaan  dalam sekali  pengoperasian  alat  tangkap  ini.  Pada  kapal  jenis  ini proses  penangkapan  ikan  berlangsung  dengan  pukat  yang dilemparkan ke laut lalu ditarik oleh kapal yang bergerak maju ke  depan.  Terdapat  tiga  konfigurasi  peralatan  tangkap  yakni side trawler, beam trawler dan juga stern trawler.
6) Drifters
Drifters mengacu pada jenis kapal ikan yang menggunakan alat  tangkap  berupa  jaring  penyeret  untuk  mengangkut  dan menjebak  ikan.  Jaring  yang  dilemparkan  ke  laut  akan  jatuh seperti  tirai  dan  alat  tangkap  jenis  ini  biasa  digunakan  untuk menangkap ikan jenis pelagik kecil yaitu haring/ herring.
7) Factory Ship
Factory  ship merupakan  jenis  kapal  ikan  yang  berfungsi seperti  pabrik  ikan  di  darat  untuk  menangkap  dan  juga mengolah  hasil  tangkapan  menjadi  produk  setengah  jadi  atau produk  jadi  seperti  ikan  kaleng.  Beberapa  jenis factory  ship tidak  menangkap  ikan  secara  langsung,  melainkan  hanya mengumpulkan hasil tangkapan dari beberapa kapal penangkap ikan  lalu  melakukan  proses  pengolahan on-board untuk selanjutnya dibawa ke darat dalam bentuk produk jadi.

## B. Alat Penangkap Ikan
Berdasarkan  Peraturan  Menteri  Kelautan  dan  Perikanan (PERMEN-KP) Republik Indonesia Nomor 71 tahun 2016 pada Bab  III  Pasal  6  terdapat  10  kelompok  alat  penangkapan  ikan (API)  yang  digunakan  pada  WPPNRI  (Wilayah  Pengelolaan Perikanan Negara Republik Indonesia, yaitu:
1) Jaring lingkar (surrounding nets)
API  jenis  ini  biasa  digunakan  pada  kapal  jenis  purseiners. Jaring lingkar juga biasa disebut pukat cincin (Purse seine) yang
dioperasikan dengan  melingkarkan jaring seperti cincin untuk menjerat ikan.

## 2) Pukat tarik (seine nets)
API  jenis  ini  dioperasikan  dengan  cara  disebarkan  ke  area segerombolan ikan lalu pukat ditarik ke arah kapal yang sedang berhenti  atau  lego  jangkar  atau  ke  arah  darat/pantai. Pengoperasian API jenis ini dapat dilakukan pada permukaan, pertengahan dan juga dasar perairan. Pukat tarik dibagi menjadi dua  yakni  pukat  tarik  pantai  dan  pukat  tarik  berkapal (dogol/ danish  seines , scottish seines , pair seines ,  payang, cantrang dan juga lempara dasar).

## 3) Pukat hela (trawls)
API  jenis  ini  sudah  dilarang  untuk  dioperasikan  pada beberapa  area  penangkapan  ikan  di  seluruh  Indonesia khususnya  untuk  pukat  hela  yang  dioperasikan  pada  dasar perairan, namun pada kenyataannya masih terdapat kapal ikan yang  menggunakan  pukat  hela/ trawls .  Secara  sekilas  bentuk API  ini  sama  seperti  jenis  pukat  tarik,  namun  yang membedakan  ialah  pada  saat  pengoperasian  yakni  pukat  hela akan  disebar  ke  area  yang  terdapat  banyak  ikan,  kemudian pukat  hela  akan  ditarik  oleh  kapal  yang  melaju  dengan kecepatan  tertentu.  Pukat  hela  terdiri  dari  pukat  hela  dasar ( bottom trawls ),  pukat  hela  pertengahan  ( midwater trawls ), pukat  hela  kembar  berpapan  ( otter twin trawls )  dan  pukat dorong.

## 4) Penggaruk (dredges)
API  jenis  ini  dioperasikan  dengan  cara  seperti  menggaruk dasar  perairan  dengan  sasaran  ikan  karang  dan  juga  biota karang.  Penggaruk/ dredges yang  biasa  digunakan  terdiri  dari penggaruk berkapal ( boat dredges ) dan penggaruk tanpa kapal ( hand dredges ) yang dioperasikan secara manual oleh nelayan dari pesisir pantai.
5) Jaring angkat (lift nets)
API  jenis  ini  terdiri  dari  anco  ( portable lift nets ),  jaring angkat  berperahu  (bouke  ami  dan  bagan  berperahu)  dan  juga bagan  tancap.  Jaring  angkat  dioperasikan  dengan  bantuan outrigger  pada  kedua  sisi  kapal  sebagai  tumpuan  jaring  yang akan diturunkan ke permukaan air. Stabilitas kapal menjadi hal yang  penting  dikarenakan  gerakan  tambahan  dari  ikan  yang terjerat  pada  kedua  sisi  kapal  dapat  mengganggu  kestabilan kapal.

## 6) Alat yang dijatuhkan (falling gears)
API  jenis  ini  terdiri  dari jala jatuh  berkapal  ( cast nets )  dan juga  jala  tebar.  Pengoperasian  API  ini  ialah  dengan  menebar jala  ke  dalam  air,  setelah  beberapa  saat,  tali  pengunci  bagian bawah jala ditarik dan jala akan menutup untuk menjerat ikan kemudian ditarik ke geladak kapal.
7) Jaring insang (gillnets and entangling nets)
API jenis ini terdiri dari jaring insang tetap, hanyut, lingkar, berpancang, berlapis dan juga combined gillnets - trammel net . Pada dasarnya API jenis jaring insang merupakan alat tangkap pasif/tidak  bergerak  sehingga  tidak  membutuhkan  daya  lebih untuk selama proses penangkapan/penjeratan ikan.
8) Perangkap (traps)
API jenis ini terdiri dari stationary uncovered pound nets / set net ,  bubu  ( pots ),  bubu  bersayap  ( fyke nets ), stow nets (togo, pukat  labuh,  ambai,  jermal,  pengerih),  muro  ami,  seser  dan
lainnya.  API  jenis  perangkap/ traps digunakan  untuk menangkap secara spesifik ikan dan juga krustasea pada bagian dasar perairan.
9) Pancing (hooks and lines)
API  jenis  ini  terdiri  dari handline and pole - lines / hand operated (pancing  ulur,  pancing  berjoran, huhate dan squid angling ), handline and pole - lines / mechanized ( squid jigging dan huhate mekanis), rawai dasar, rawai hanyut (rawai tuna dan rawai cucut), tonda ( trolling lines ) dan pancing layang-layang. Pengoperasian  API  jenis  ini  ialah  dengan  menggunakan  kail yang  digantungkan  pada  seutas  tali  yang  panjang  untuk memancing ikan bergerombol menuju permukaan air. 10) Alat penjepit dan melukai (grappling and wounding)
API  jenis  ini  terdiri  dari  tombak,  ladung  dan  juga  panah. Pengoperasian  API  jenis  ini  dilakukan  secara  manual  yakni nelayan  akan  menyelam  menuju  gerombolan  ikan  secara perlahan  lalu  pada  saat  yang  tepat  akan  dilepaskan  tombak ataupun anak panah untuk melukai dan menangkap ikan.
C. High Density Polyethylene (HDPE)
High  Density  Polyethylene (HDPE)  merupakan  salah  satu jenis thermoplastic yang memiliki kekakuan tinggi dengan nilai densitas 946-972 kg/m 3 . HDPE memiliki beberapa keunggulan sebagai bahan dasar lambung kapal yakni memiliki ketahanan yang  baik  terhadap  korosi,  pertumbuhan biofouling ,  cairan kimia agresif dan juga sinar UV [4].

## D. Kapal HDPE
Kapal  HDPE  adalah  kapal  yang  terbuat  dari  material thermoplastic .  Produksi  kapal polietylene densitas  tinggi memiliki dua metode utama, yaitu metode rotating molding dan metode  pengelasan.  Metode rotating molding merupakan metode  pertama  yang  digunakan  untuk  memproduksi  kapal polietylene .  Penggunaan  cetakan  berbahan  pelat  baja  yang nantinya  akan  dipanaskan  dan  diputar,  hal  tersebut  bertujuan agar  bijih  plastik  yang  telah  meleleh  dapat  menempel dipermukaan  cetakan.  Metode  kedua  adalah  metode  dengan pengelasan. Ada tiga jenis utama dari pengelasan HDPE, Butt Welding , Tack Welding dan Extrusion Welding [5].

## E. Hybrid System
Seiring dengan perkembangan teknologi yang sangat pesat, dewasa  ini  mulai  dikembangkan  teknologi  yang  ramah lingkungan  dan  tidak  menghasilkan  emisi  buangan  seperti pengalihan  penggunaan  mesin  diesel  menuju  penggunaan mesin elektrik.
Energy  Observer  merupakan  kapal  yang  dikonversi  dari racing boat menjadi  kapal  penelitian  pertama  di  dunia  yang menggunakan  tenaga  berupa  gas  hidrogen  yang  diproduksi langsung di kapal.
Misi utama dari kapal penelitian ini adalah berkeliling dunia untuk  membuktikan  bahwa  dengan  daya  yang  berasal  dari energi terbarukan ramah lingkungan mampu digunakan dalam ekspedisi selama 6 tahun, mengunjungi 50 negara, dengan 101 pemberhentian  dimulai  dari  tahun  2017  hingga  2022.  Energi listrik yang merupakan daya utama pada kapal Energy Observer diperoleh  dari  tiga  sumber  energi  terbarukan  yakni  sinar matahari, angin, dan Hidrogen [6].

## F. Proses Produksi Hidrogen
Proses  produksi  gas  hidrogen  dari  air  laut  dibagi  menjadi tiga, yakni:

## 1) Proses Desalinasi
Prinsip kerja desalinator pada dasarnya ialah memurnikan air laut  menjadi  air  tawar  (H2O)  dengan  menyisihkan  campuran lain pada air laut seperti kandungan mineral, garam, serta zat- zat residu lainnya.

## 2) Proses Elektrolisis
Proses  reaksi  elektrolisis  membutuhkan  sejumlah  energi listrik  untuk  melepaskan  ion-ion  yang  berikatan  pada  suatu senyawa.  Listrik  yang  dialirkan  pada  sel  elektrolisis  akan menghasilkan  ion-ion  yang  terbentuk  pada  elektroda  positif (anoda) dan juga elektroda negatif (katoda).

## 3) Proses Kompresi
Dikarenakan pada keadaan standar/suhu ruangan (STP) sifat dari gas hidrogen memiliki densitas sangat rendah yaitu hanya ρ H2 = 0,08988 kg/m3, maka pada umumnya penyimpanan gas hidrogen  dalam  wujud  gas  berada  pada  kisaran  tekanan  150- 350 bar atau lebih.

## G. Fuel Cell
Fuel  cell merupakan  sebuah  sel  elektrokimia  yang  dapat mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi energi listrik dengan melalui reaksi elektrokimia dengan bahan bakar utama gas hidrogen dan oksigen/gas oksida lainnya.
Reaksi kimia di dalam fuel cell ialah 2H2 + O2 → 2H2O, dan fuel cell juga dibedakan menjadi beberapa jenis yakni [7] : a. Alkaline Fuel Cell (AFC)
b. Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)
c. Direct Methanol Fuel Cell (DMFC)
d. Phosphoric Acid Fuel cell (PAFC)
e. Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC)
H. Photovoltaic Panel
Photovoltaic (PV) panel  merupakan sebuah teknologi  yang dapat  mengumpulkan  energi,  dengan  cara  mengubah  energi matahari  menjadi  energi  listrik  dapat  digunakan  dalam kehidupan  sehari-hari  dengan  melalui  proses  yang  disebut photovoltaic effect .
Menurut fungsi dan bahan yang digunakan dalam pembuatan solar cell , terdapat beberapa macam solar cell yang terdapat di pasaran. antara lain [5] :
a. Monocrystalline
b. Polycrystalline
c. Thin Film Solar Cell (TFSC)
I. Vertical Axis Wind Turbine (VAWT)
Vertical Axis Wind Turbine (VAWT)  merupakan  jenis  dari turbin  angin  yang  memiliki  desain rotor / blade vertikal  atau seperti  bentuk  sebuah  pemecah  telur  ( egg beater )  dan  dalam banyak  hal  memiliki  kesamaan  dengan ventilator sentrifugal bertenaga angin yang terlihat pada atap /cerobong asap sebuah pabrik.

## III. TINJAUAN DAERAH OPERASIONAL

## A. Kepulauan Riau
Provinsi  Kepulauan  Riau  adalah  salah  satu  Provinsi kepulauan di Indonesia yang terbentuk dari sekitar 2.408 pulau besar dan kecil. Provinsi ini didirikan berdasarkan UU No. 25 tahun  2002  dimana  tanggal  24  September  2002  ditetapkan sebagai  hari  jadi  Provinsi  Kepulauan  Riau.  Secara  geografis, Provinsi  Kepulauan  Riau  berada  di  07°19’  –  0°40’  Lintang Selatan  dan  103°3’  –  110°00’  Bujur  Timur  yang  merupakan letak strategis karena berada pada pusat jalur perdagangan Selat Malaka.

## B. Potensi Perikanan Kepulauan Riau
Berdasarkan  hasil  survei  kapal  riset  MV.  SEAFDEC  tahun 2006  diperkirakan  total  potensi  sumber  daya  ikan  di  perairan laut Kepulauan Riau sebesar 689.345,17 ton/tahun terdiri dari ikan pelagis besar sejumlah 16.483,29 ton/tahun, ikan pelagis kecil  sejumlah  146.309,34  ton/tahun,  ikan  demersal  sejumlah 491.653,06  ton/tahun,  Krustase  (Udang,  Kepiting,  Rajungan, Lobster, Mantis) sejumlah 4.402,70 ton/tahun, Moluska (Cumi, Sotong, Gurita) sejumlah 30.496,77 ton/tahun [1].

## IV. METODOLOGI
Metodologi  penelitian  dapat  dilihat  pada  Gambar  1  berikut ini:
Pengumpulan Data
Studi Literatur Penentuan Payload Ukuran Utama Awal Analisis Teknis Apakah memenuhi persyaratan teknis? Tidak Memenuhi Desain Layout Awal Ukuran Utama Akhir Analisis Ekonomi Desain Linesplan, General Arrangement, 3D Modelling Laporan Tugas Akhir Mulai Selesai Hambatan Powering Berat Freeboard
Stabilitas Trim
Gambar 1. Bagan Alir Proses Desain Kapal

## V. ANALISIS TEKNIS

## A. Penentuan Payload dan Rute Pelayaran
Penentuan  jumlah  ikan  yang  akan  diangkut  oleh  kapal berdasarkan  jumlah  produksi  perikanan  tangkap  Provinsi Kepulauan  Riau  terbaru  yakni  pada  tahun  2017  (tahun  2018 masih dalam rekapitulasi) dibagi dengan jumlah armada kapal ikan yang ada di Kepulauan Riau (ukuran > 30 GT) dikarenakan kapal yang akan didesain diperkirakan akan berada pada range ukuran 30 GT.
Tabel 1. Produksi Perikanan Tangkap Provinsi Kepulauan Riau 2017 No. Kabupaten Vol. Produksi (ton) 1 Natuna 86141.7 2 Batam 34010.0 3 Karimun 60115.9 4 Tanjung Pinang 1898.5 5 Bintan 53338.5 6 Lingga 33785.0 7 Anambas 29494.0
Dari data pada Tabel 1, maka diputuskan rute pelayaran dari Karimun  (PP.  Tanjung  Balai  Karimun)  menuju  Natuna  (PP. Selat  Lampa)  yang  berjarak  ±  600  km  dengan  pertimbangan kedua  Kabupaten  ini  merupakan  daerah  dengan  produksi perikanan  tangkap  terbesar  untuk  operasi  penangkapan  ikan. Jarak pada rute pelayaran kapal ikan yang akan didesain dicari dengan  bantuan  Gmaps  (Google  Maps)  seperti  terlihat  pada Gambar 2 berikut ini:

## Gambar 2. Jarak Pelayaran
Kemudian  dapat  dilakukan  perhitungan  payload  fishing hold/ruang muat kapal ikan sebagai berikut:
Payload fishing hold (ton) = 𝐴/(𝐵 × 𝐶) (1)
Dimana:
A : Jumlah produksi perikanan tangkap tahun 2017 (ton)
B : Jumlah kapal ikan > 30 GT tahun 2017
C : Jumlah trip selama setahun
Untuk  dapat  menentukan  C,  maka  dibuat  formula  dengan asumsi sebagai berikut:
Jumlah trip selama setahun = 𝐷 / 𝐸 (2)
Dimana:
D : Jumlah hari efektif dalam setahun E : Durasi sekali trip (jarak pelayaran/kecepatan dinas)
Asumsi yang dilakukan yakni terkait penentuan jumlah hari efektif  dalam  setahun  yakni  259  hari  dan  durasi  sekali  trip memakan  waktu  5.5  hari,  maka  didapatkan payload sebesar 30.52 ton, dengan stowage factor ikan = 0.5 ton/m3 [8], maka
didapatkan ruang muat dengan dimensi (L = 5.0 meter, W = 5.5 meter, H = 2.5 meter).
Setelah  mengetahui  dimensi  ruang  muat  ikan  maka  untuk dapat  membuat layout awal  diperlukan  dimensi  dari  masing- masing  komponen  utama  sistem  hibrida  yang  terdiri  dari beberapa komponen yaitu:
a. Desalinator
b. Elektroliser
c. Kompresor
d. Tabung Gas Hidrogen
e. Fuel Cell
f. Baterai
Maka  diperoleh  ukuran  total  ruang  muat  yang  dibutuhkan dengan dimensi (L = 10.5 meter, W = 5.5 meter, H = 2.5 meter).

## B. Desain Layout Awal dan Pengecekan Ukuran Utama
Desain layout kapal seperti pada Gambar 3.
Gambar 3. Desain Layout Kapal Ikan Hibrida HDPE
Dari layout yang  sudah  dibuat  maka  didapatkan  ukuran utama seseperti pada tabel 2:
Tabel 2.
Ukuran Utama Kapal Dimensi Ukuran (meter) Lpp 21.0 B 5.5 H 2.5 T 1.5
Setelah  didapatkan  ukuran  utama  awal  kapal,  maka dilakukan  pengecekan  terhadap  ukuran  utama  seperti  pada Tabel 3 berikut ini:
Tabel 3. Pengecekan Ukuran Utama Kapal Value Range Status Lpp 3.8 3.5 < L/B <10 OK B 3.7 1.8 < B/T < 5 OK H 14 10 < L/T < 30 OK T 8.4 8.2 < L/H < 9 OK

## C. Perhitungan Teknis Kapal Ikan Hibrida HDPE
Setelah  mendapatkan  ukuran  utama  kapal,  dilakukan perhitungan teknis sebagai berikut:
1) Perhitungan Koefisien Bentuk Kapal
Koefisien-koefisien bentuk lambung kapal dapat dilihat pada Tabel 4.
2) Perhitungan Hambatan dan Propulsi Kapal
Perhitungan  hambatan  total  kapal  dilakukan  dengan menggunakan  metode Holtrop  &  Mennen dan  ditambahkan dengan  hambatan  oleh  angin.  Diperoleh  hambatan  total  kapal berdasarkan in-house calculation sebesar 4.272 kN,  sementara software calculation sebesar  6.754 kN, maka  hambatan  kapal
yang  digunakan  untuk  perhitungan  propulsi  kapal  ialah  6.754 kN, dengan kecepatan dinas kapal 8 knot maka diperoleh BHP sebesar 49.921 kW atau setara dengan 66.945 HP.
Tabel 4. Rekap Koefisien Bentuk Badan Kapal Koefisien Nilai Keterangan Cb 0.554 Cm 0.792 Cp 0.772 Cwp 0.882 LCB -0.207 Meter dari midship Vol. Displacement 95.896 m 3 Displacement 98.294 ton

## 3) Desain Sistem Hibrida
Desain  sistem  hibrida  terlihat  seperti  pada  Gambar  4 berikut ini:

## Gambar 4 Sistem Hibrida Kapal Ikan Berbahan HDPE
4) Perhitungan Sistem Hibrida
Adapun  perhitungan  keseluruhan  sistem  hibrida  sebagai berikut:
a. Total  kebutuhan  gas  hidrogen  untuk  fuel  cell  135  kW sebesar 67.5 kg/hari [9] :
b. 67.5  kg  gas  hidrogen  akan  disimpan  didalam  9  tangki bertekanan 350 bar.
c. Kompresor  akan  dioperasikan  selama  2.2  jam,  diperoleh daya yang dibutuhkan sebesar 11.66 kWh.
d. Elektroliser  akan  dioperasikan  selama  4.6  jam  dan  daya yang dibutuhkan sebesar 137.81 kWh.
e. Tanki  H2O  yang  dibutuhkan  sebesar  5  m 3 untuk menampung purified water .
f. Desalinator  akan  dioperasikan  selama  2.9  jam  dan membutuhkan daya sebesar 14.4 kWh.
g. Tanki  seawater  yang  diperlukan  berdasarkan  perhitungan minimal mampu menampung sejumlah 6 m 3 air laut.
Berdasarkan analisis diatas maka total kapasitas baterai yang dibutuhkan sebesar 168.87 kWh maka akan digunakan 9 baterai dengan  total  180  kWh.  Sistem  pengisian  daya  baterai  berasal dari VAWT dan PV cells, digunakan 20 buah VAWT dan 14
buah  panel  PV  dengan  total  daya  sebesar  19  kW  dan  durasi pengisian daya baterai selama ± 9.47 jam.
5) Perhitungan Berat dan Tititk Berat Kapal
Perhitungan  berat  dan  titik  berat  kapal  dapat  dilihat  pada Tabel 5.
Tabel 5. Rekapitulasi Berat dan Titik Berat Kapal Komponen Berat (ton) LCG (m dari FP) KG (m) Lambung Kapal 21.367 10.977 1.172 Equipment 1.743 9.966 2.415 Permesinan 11.259 15.502 1.403 Crew & consumables 31.463 11.071 1.328 Payload (Ikan) 30.518 8.300 1.250 Total 96.350 10.670 1.297
6) Pengecekan Berat Kapal dan Displacement
Pengecekan berat kapal dan displacement dilakukan dengan nilai displacement kapal  sebesar  98.294  ton  sementara  berat total kapal sebesar 96.350 ton, maka didapatkan margin sebesar 2%  dan  masih  dapat  diterima  dikarenakan  batas  margin  (2- 10%).
7) Pengecekan Volume Ruang Muat (Fishing Hold)
Volume  ruang  muat  yang  dibutuhkan  sebesar  61.035  m 3 sedangkan volume desain sebesar 62.694 m 3 , maka didapatkan margin sebesar 2.65 % dan masih dapat diterima dikarenakan batas margin (1-5%).
8) Perhitungan Freeboard
Pada  perhitungan freeboard mengacu  pada  aturan Non- Convention  Vessel  Standard  Indonesian  Flagged  Chapter  VI, Appendix 4 dan diperoleh freeboard yang disyaratkan sebesar 0.18  m  sementara freeboard  actual sebesar  1  m,  maka freeboard kapal dinyatakan accepted.
9) Perhitungan Trim
Perhitungan trim kapal dilakukan pada kondisi muatan penuh dengan trim sebesar  0.024  m,  dimana  batasan trim maksimal kapal  berdasarkan  SOLAS Chapter II-1, Part B-1, Reg 5-10 adalah  5%Lpp  yakni  sebesar  0.105  meter,  maka  kondisi trim kapal dinyatakan accepted. 10) Perhitungan Stabilitas
Perhitungan Stabilitas kapal diverifikasi dengan kriteria IMO secara umum dan ditambahkan dengan kriteria stabilitas tiupan angin ( severe wind stability criteria ). Tabel 6 merupakan hasil dari analisa stabilitas kapal ikan hibrida berbahan dasar HDPE.

## VI. ANALISIS EKONOMI

## A. Perhitungan Biaya Pembangunan Kapal
Perhitungan  biaya  pembangunan  kapal  meliputi  total  harga dari  seluruh  komponen  kapal  seperti  pelat  HDPE,  komponen dari  sistem  hibrida,  perlengkapan  kapal  (peralatan  navigasi, jaring  penangkap  ikan,  dan  lainnya)  dan  akan  ditambahkan margin  keuntungan/laba  dari  galangan.  Maka  diperoleh  total biaya pembangunan kapal sebesar Rp7,379,436,030.00
VII. DESAIN KAPAL IKAN HIBRIDA
BERBAHAN DASAR HDPE
Bentuk  lambung  kapal  ikan  hibrida  berbahan  HDPE  yang didesain mengadopsi beberapa karakteristik bentuk kapal ikan
Damen  Shipyard  yang  dikombinasikan  dengan  penggunaan Axe Bow yang dapat mengurangi hambatan total sebesar 6.22% dibandingkan Conventional Bow [10].
Sementara  itu  pada  pada  general  arrangement  dapat  dilihat bahwa penempatan VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) dan Photovoltaic panel terletak pada bagian top deck kapal dengan jumlah VAWT 20 buah dan PV panel sebanyak 14 buah, kedua komponen  ini  menjadi  sumber  pengisian  daya  baterai  selama kapal berlayar. Untuk 3D model kapal mengikuti lines plan dan general arrangement . Gambar lines plan, general arrangement dan 3d modelling dapat dilihat pada Gambar 5, Gambar 6 dan Gambar 7.
Gambar 5 Lines Plan Kapal Ikan Hibrida HDPE
Gambar 6 General Arrangement Kapal Ikan Hibrida HDPE

## VIII. KESIMPULAN
Didapatkan payload sebesar 30.52 ton dengan ukuran utama kapal sebagai Lpp: 21 m; B: 5.5 m; H: 2.5 m; T: 1.5 m; Vs: 8 knot
Desain  kapal  ikan  hibrida  berbahan  HDPE  memenuhi persyaratan teknis berupa freeboard dimana freeboard actual 1 m dan syarat minimum 0.18 m berdasarkan NCVS- Indonesian Flagged , trim dimana trim kapal  sebesar  0.037  m  sementara trim maksimal  sebesar  0.105  m  berdasarkan  SOLAS  Chapter II-1,  Reg.  5-1,  dan  stabilitas  untuk loadcase 1-7  memenuhi criteria IMO berupa luasan minimum kurva pada sudut 0-30º, 0-40  º,  30-40  º,  GZ  30º  ≥  0.2  m,  sudut  GZ  maks  ≥  25º,  nilai minimum  GM0,  nilai  maksimum steady  heel  angle, nilai maksimum deck  edge  immersion  angle dan  minimum area yang tertiup oleh angin.
Sistem hibrida pada kapal memiliki dua sumber daya utama yakni baterai dengan pengisian daya berasal dari Vertical Axis Wind  Turbine  dan  Photovoltaic  Panel  selama  ±  9.47  jam, sementara  fuel  cell  degan  bahan  bakar  gas  hidrogen  yang diproduksi  on-board  selama  ±  9.59  jam  untuk  penggunaan selama satu hari (24 jam).
Desain Lines plan kapal ikan hibrida berbahan dasar HDPE memiliki  spesifikasi  bentuk  haluan Axe bow dan chine pada kedua  sisi  kapal.  Pada General arrangement kapal  20  buah VAWT dan 14 buah Photovoltaic panel untuk pengisian daya
baterai diletakkan pada top deck . Desain 3D kapal ikan hibrida dibuat berdasarkan general arrangement . Biaya pembangunan
yang diperlukan sebesar Rp7,473,361,030.00.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] BAPPEDA  Kepulauan  Riau,  “Sektor  Perikanan,”  2016.  [Online]. Available: http://bappeda.kepriprov.go.id.
[2] W.  A.  Niam  and  H.  Hasanudin,  “Desain  Kapal  Ikan  di  Perairan  Laut Selatan Malang,” J. Tek. , vol. 6, no. 2, 2017.
[3] Sharda,  “Types  of  Fishing  Vessels,” Marine  In  Sight ,  2017.  [Online]. Available: www.marineinsight.com.
[4] S. B and W. D. Aryawan, “High Density Polyethylene (HDPE) Vessel of Pompong as a Fishing Vessel for Bengkalis Fisherman,” in The 2nd International Seminar on Science and Technology , 2017, pp. 108–114.
[5] A. Hidayat, “Desain Kapal Penumpang Hybrid Berbahan Dasar HDPE Untuk  Rute  Sumenep-Gili  Labak,  Kabupaten  Sumenep-Madura,”  ITS, 2016.
[6] V. Erussard, “The Mission,” Enery Observer , 2018. [Online]. Available: http://www.energy-observer.org.
[7] T. Tronstad, H. H. Astrand, G. P. Haugom, and L. Langfeldt, Study on The Use of Fuel Cells in Shipping . Hamburg: DNV GL - Maritime, 2017.
[8] M. F. I. Afrianta and H. Anita Kurniawati, “Desain Kapal Pengolah Ikan sebagai Bahan Baku Pembuatan Tepung di Perairan Lamongan,” J. Tek. , vol. 6, no. 2, 2017.
[9] D. Stolten and T. Grube, 18th World Hydrogen Energy Conference 2010 - WHEC 2010: : proceedings , vol. Bd. 78,3. Forschungszentrum Jülich GmbH, 2010.
[10]  P. M. Fernandez, W. D. Aryawan, and G. M. Ahadyanti, “Desain Fast Displacement Ship untuk Lomba Kapal Cepat pada
HYDROCONTEST,” J. Tek. , vol. 7, no. 2, 2018.
Tabel 6.
Pengecekan IMO Criteria Kondisi Muatan Penuh Data Loadcase 1 Loadcase 2 Loadcase 3 Loadcase 4 Loadcase 5 Loadcase 6 Loadcase 7 Kriteria Status e0-30°(m.deg) 14.81 13.68 14.21 14.80 13.20 10.74 9.67 ≥ 3.15 OK e0-40°(m.deg) 23.35 22.07 22.76 23.35 21.61 18.39 16.71 ≥ 5.16 OK e30-40°(m.deg) 8.54 8.39 8.55 8.55 8.41 7.65 7.04 ≥ 1.72 OK h30°(m.deg) 0.98 0.96 0.97 0.98 0.94 0.84 0.76 ≥ 0.20 OK θmax(deg) 49.50 50.00 49.5 49.5 49.5 46.8 45 ≥ 25 OK GM0(m) 2.36 1.97 2.12 2.35 1.82 1.33 1.19 ≥ 0.15 OK Steady angle (deg) 4.50 2.30 2.20 4.50 0.30 2.50 2.00 ≤ 16 OK Immersion angle (%) 78.35 75.36 76.69 79.11 68.93 72.83 33.08 ≤ 80 OK Area1/Area2 (%) 252.08 501.88 458.33 253.18 759.83 661.05 1110.82 ≥100 OK