Publikasi DTMI x PLN Puslitbang: Investigation of the effect of albatross bill impact on CFRP and GFRP wind turbine blades using Diomedea exulans collision scenarios

Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI), Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada kembali menorehkan kontribusi di kancah riset internasional. Salah satu dosen DTMI, Ir. Muhammad Akhsin Muflikhun, Ph.D., bersama tim peneliti berhasil mempublikasikan hasil riset terbaru di jurnal Wind Energy and Engineering Research (Elsevier) pada Oktober 2026. Penelitian ini menjadi yang pertama kali mengkaji secara simulasi dampak tumbukan paruh burung terhadap bilah turbin angin (wind turbine blades).

Penelitian bertajuk “Investigation of the Effect of Albatross Bill Impact on CFRP and GFRP Wind Turbine Blades Using Diomedea exulans Collision Scenarios” ini menginvestigasi dampak tumbukan paruh wandering albatross (Diomedea exulans) terhadap bilah turbin angin berbahan Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) dan Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP). Metode yang digunakan adalah Finite Element Analysis (FEA) dengan perangkat lunak Abaqus/Explicit, yang memungkinkan simulasi numerik yang sangat kompleks dan akurat.

Keberhasilan riset ini tidak lepas dari dukungan fasilitas High-End PC Workstation yang digunakan khusus untuk keperluan simulasi komputasi. Fasilitas tersebut merupakan hibah dari PLN Puslitbang, yang turut berkontribusi signifikan dalam menunjang pelaksanaan simulasi numerik yang membutuhkan kapasitas komputasi tinggi, khususnya dalam pengembangan riset material komposit dan teknologi energi terbarukan.

Beberapa hasil penting yang dihasilkan dari penelitian ini antara lain:

• Simulasi tumbukan paruh wandering albatross terhadap bilah turbin angin berhasil dilakukan untuk pertama kalinya dengan model paruh yang representatif secara anatomis.
• Material CFRP terbukti memiliki ketahanan impak yang lebih unggul, dengan tegangan von-Mises maksimum mencapai 1.654 MPa dan penyerapan energi hingga 242,33 J, dibandingkan GFRP yang menunjukkan fleksibilitas lebih tinggi namun kekakuan lebih rendah.
• Kerusakan serat (fiber damage) terdeteksi pada bilah CFRP setelah tumbukan keempat di titik mid-span, mengindikasikan pentingnya evaluasi dampak kumulatif dalam desain bilah turbin.
• Tumbukan berulang terbukti meningkatkan risiko kerusakan struktural secara progresif, menekankan perlunya program inspeksi dan pemeliharaan yang berkala pada turbin angin lepas pantai.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam pengembangan desain bilah turbin angin yang lebih tahan terhadap tumbukan burung, sekaligus mendukung strategi konservasi satwa liar di kawasan pembangkit listrik tenaga angin.

Tim peneliti mengucapkan apresiasi dan terima kasih kepada PLN Puslitbang atas dukungan fasilitas komputasi yang telah berkontribusi besar dalam pengembangan riset ini.