Sumbawa, 19 November 2023 – Sumbawa, yang dikenal memiliki lahan pertanian yang luas, menghadapi tantangan serius dalam penyediaan air irigasi bagi petani. Menurut Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Kabupaten Sumbawa, khususnya di wilayah Moyo Hulu, sebanyak 14.623 jiwa mengalami dampak kekeringan pada tahun 2019.
“Kondisi ini menunjukkan urgensi kebutuhan air irigasi bagi petani, yang krusial untuk memenuhi evaporasi tanaman dan menggantikan kehilangan air akibat penguapan. Salah satu upaya yang diambil untuk mengatasi kekurangan air ini adalah penggunaan pompa air, yang pada umumnya berbahan bakar diesel.” Ujar Rihan
Namun, penggunaan pompa air diesel tidak hanya menyebabkan masalah polusi udara, tetapi juga dipengaruhi oleh kenaikan harga bahan bakar, seperti yang diumumkan dalam Keputusan Menteri ESDM Nomor 218.K/MG.01/MEM.M/2022 pada 3 September 2022.
Untuk membantu petani dan mengatasi masalah ini, melalui penelitian yang dilakukan oleh Rihan Adlillah Teknik Elektro Universitas Teknologi Sumbawa telah mengembangkan teknologi ramah lingkungan dan terbarukan dengan biaya yang lebih terjangkau. Salah satu solusinya adalah penggunaan pompa air bertenaga surya.
Sebelumnya, telah dilakukan penelitian berjudul “Pompa Air Bertenaga Energi Matahari (Solar Cell) Untuk Pengairan Sawah,” yang menggunakan pompa air dengan V-belt sebagai penggerak motor oleh Laurens Rettob Abraham. Namun, penelitian ini memiliki kekurangan karena V-belt kurang efisien jika digunakan di ruang terbuka karena rentan rusak akibat cuaca.
Dalam penelitian terkini ini, Rihan mengembangkan konsep tersebut dengan membuat pompa air bertenaga surya menggunakan Panel Surya, Baterai/Aki, Solar Charge Controller, Baterai Lithium Li-ion, dan Solar Pump. Sistem ini dikelola oleh Arduino UNO sebagai mikrokontroller yang mengatur waktu melalui RTC DS3231 untuk menghidupkan dan mematikan solar pump secara otomatis.
Berikut adalah alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini:
Alat:
- Laptop Lenovo
- Tang
- Multimeter
- Solder
- Obeng
Bahan:
- Panel Surya
- Solar Charge Controller
- Aki
- Solar Pump
- Baterai Lithium Li-ion
- Board Arduino UNO
- RTC DS3231
- Relay 1 Channel
- LCD 16×2
- Timah Solder
- Kabel
- Double Tape
Pada pengujian solar pump Rihan akan menguji solar pump dengan cara menghidupkan pompa kemudian mengukur air yang dihasilkan pompa. Untuk menentukan durasi pengisian air di area persawahan maka terlebih dahulu dilakukan menghitung luas area persawahan, menghitung volume air yang diperlukan lahan dan debit air yang dihasilkan pompa. Selanjutnya, informasi durasi waktu pengisian tersebut digunakan untuk mengatur on/off solar pump di arduino IDE menggunakan IC RTC DS3231.
Tabel Hasil Pengujian Keseluruhan Solar Pump
Pengujian Ke- | Durasi Solar Pump Hidup | Kondisi Air Pada Lahan | |
Kurang | Cukup | ||
1 | 2 menit | v | |
2 | 4 menit | v | |
3 | 6 menit | v | |
4 | 8 menit | v |
|
5 | 10 menit | v |
|
6 | 12 menit | v | |
Untuk menghitung luas area persawahan dapat dihitung dengan
cara:
Luas area = 20 m x 6 m
= 120 m².
Selanjutnya, untuk menghitung volume air yang diperlukan dapat dihitung dengan:
Volume air = 120 m² x 0,0012 m³/m²
= 0,144 m³
Untuk menentukan waktu yang diperlukan untuk memenuhi area persawahan yaitu dengan terlebih dahulu menghitung debit air dengan cara berikut:
Debit air = 1 L / 5s
= 12 L / 60s
Setelah volume dan debit air diketahui, maka selanjutnya waktu yang diperlukan untuk memenuhi area persawahan dapat dihitung sebagai berikut:
Waktu = volume air / debit air per menit
= 0,144 m³ / 0,012 m³/menit
= 12 menit
Tabel menunjukkan bahwa pada musim kemarau, diperlukan waktu sebesar 12 menit untuk melakukan pengisian air di area persawahan dengan luas 1,2 are hingga air tercukupi.
Dari hasil pengujian keseluruhan pompa air otomatis menggunakan RTC DS3231, dapat diketahui bahwa pompa dapat menyalurkan air ke area persawahan dengan debit air sebesar 12L per menit. Pengisian dilakukan dengan terlebihh dahulu memaparkan panel surya ke cahaya matahari yang berfungsi untuk men-charger aki. Aki yang digunakan adalah aki 12V 8 Ah yang di pararel untuk meningkatkan durasi penggunaan pompa. Selanjutnya, selang dari pompa air diletakkan pada sumber air. Namun, terdapat kendala pada bagian pengisian air karena pompa air tidak dapat menyalurkan air jikalau selang diletakkan pada sumber air yang mengalir. Hal ini mungkin saja disebabkan oleh solar pump yang digunakan adalah solar pump dengan arus searah (DC). Dalam hal ini dilakukan rekayasa dengan melakukan pengalihan aliran air sungai dengan penutup pintu saluran irigasi. Air sungai yang dialihkan ke area berbentuk kubangan. Selang solar pump diletakkan pada kubangan tersebut dan solar pump memompa air menuju area persawahan. Pompa air otomatis ini hanya mampu menyala selama 1,2 jam dikarenakan kapasitas aki yang digunakan tergolong kecil.Waktu yang diperlukan pompa air untuk mengisi area seluas 120 m² sebesar 12 menit.
“Pemanfaatan teknologi ramah lingkungan ini diharapkan dapat membantu petani mengatasi tantangan kekurangan air irigasi dan sekaligus mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dan ketersediaan bahan bakar.” Harapan Rihan.
