Lumbung Inovasi: Jurnal Pengabdian kepada
Masyarakat https://journal-center.litpam.com/index.php/linov
December 2022 Vol. 7, No. 4 e-ISSN: 2541-626X pp. 710-716

## Implementasi Pembuatan Free Energy Water Pump untuk Mengatasi Ketersediaan Kebutuhan Air pada Lahan Pertanian Masyarakat Desa Manarwi Bangil Pasuruan
* Rohim Aminullah Firdaus, Munasir, Evi Suaebah, Arie Realita Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Surabaya. Jl. Lidah Wetan, Lidah Wetan, Kec. Lakarsantri, Kota SBY, Jawa Timur 60213. Indonesia.
*Corresponding Author e-mail: rohimfirdaus@unesa.ac.id
Received: Desember 2022; Revised: Desember 2022; Published: Desember 2022

## Abstrak
Bangil  adalah  salah  satu  kecamatan  yang  ada  di  Pasuruan  sekaligus  sebagai  ibukota  Kabupaten.  Secara Geografis, letak Kecamatan Bangil merupakan daerah paling utara di  Kabupaten Pasuruan. Pemanfaatan lahan pertanian di bangil tidak hanya digunakan untuk menanam padi, tetapi jenis tanaman dan jenis ikan air tawar bisa menjadi alternatif  sebagai  pemanfaatan  lahan yang ada di  wilayah  Bangil.  Menurut  Badan  Statistik  pada  tahun 2021 hasil produksi padi mengalami penurunan sebesar 0,43%. Penurunan produksi pertanian terutama di daerah bangil kelurahan Manarwi terjadi akibat kurangnya pemerataan ketersediaan air dan mengandalkan ketersediaan air di musim hujan saja. Untuk itu agar pemerataan air tercukupi dengan baik, perlu adanya alat alternatif sebagai penyalur ketersediaan kebutuhan air. Pompa air berbasis energi terbarukan bisa menjadi salah satu alternatif untuk mengatasi hal tersebut. Dengan konsep pompa air yang ramah lingkungan, mudah dibuat dan di aplikasikan, tidak membutuhkan bahan bakar atau peralatan elektronik menjadi alternatif baru dan memberikan keuntungan dalam menekan  pengeluaran  dan  tergolong  sebagai  alat  yang  murah  serta  bisa  digunakan  dalam  jangka  waktu  yang lama. Hal ini mendorong tim PKM untuk memberikan pengarahan dan pembuatan pompa air berbasis free energy kepada  masyarakat  di  wilayah  Manarwi.  Komponene  masyarakat  diajak  untuk  terlibat  dalam  pembuatan  dan pemanfaatan pompa air berbasis free energi ini, meliputi pemerintahan tingakat desa, dan masayarakat di wilayah manarwi.  Tahapan  pelatihan  dan  pembuatan  Pompa  free  energy  ini  meliputi  pengetahuan  tentang free  energy water  pump ,  menjelaskan  prinsip  kerja  free  energy  water  pump,  pembuatan  free  energy  water  pump,  dan menjelaskan  serta  pengaplikasian  free  energy  water  pump  dalam  bidang  pertanian.  Keberhasilan  pelatihan  ini dievaluasi  baik  pelaksanaannya  maupun  hasilnya.  Evaluasi  tersebut  dilakukan  dengan  menggunakan  angket respon peserta pelatihan terhadap pelaksanaan kegiatan pelatihan. Hasil angket respon adalah sebagai berikut : terhadap  perlunya  kegiatan  PKM  ini  sebesar  85%,  wawasan  system  kerja  water  pump  85%,  wawasan  tentang prinsip gaya gravitasi pada sistem water pump 82,5%, kegiatan diskusi 80%, pembuatan alat 90%, dan perlunya perkembangan alat 92,5%.

## Kata Kunci : PKM; Free Energy; Water Pump

## The Implementation of Making a Free Energy Water Pump to Improve the Availability of Water Needs on Agricultural Land for the Community of Manarwi Bangil Pasuruan Village

## Abstract
Bangil is one of the sub-districts in Pasuruan, which is also the district capital. Geographically, the location of Bangil District is the northernmost area in Pasuruan Regency. The utilization of agricultural land in Bangil is not only used for  planting  rice,  but  types  of  plants  and  freshwater  fish  can  be  an  alternative  for  land  use  in  the  Bangil  area. According  to  the  Statistics  Agency,  in  2021,  rice  production  will  decrease  by  0.43%.  The  decline  in  agricultural production, especially in the Bangil area of the Manarwi sub-district, occurred due to the lack of equal distribution of  water  availability  and  reliance  only  on  water  availability  in  the  rainy  season.For  this  reason,  so  that  water distribution is fulfilled correctly, it is necessary to have an alternative tool as a distributor of the availability of water needs. Renewable energy-based water pumps can be an alternative to overcome this. With the concept of a water pump that is environmentally friendly, easy to make and apply, and does not require fuel or electronic equipment, it is a new alternative. It provides the advantage of reducing expenses, is classified as a cheap tool, and can be used for a long time. This prompted the PKM team to give directions and manufacture water pumps based on free energy for the people in the Manarwi area. Community components are invited to be involved in the manufacture
and  use  of  this  free  energy-based  water  pump,  including  village-level  government  and  the  community  in  the Manarwi area. The stages of training and making this free energy pump include knowledge, explaining the working principles, making free energy water pumps, and explaining and applying free energy water pumps in agriculture. The success of this training is evaluated both in its implementation and results. The evaluation was carried out using a questionnaire from the training participants' responses to the performance of the training activities. The results of the response questionnaire are as follows: regarding the need for this PKM activity by, 85%, insight into the working system of the water pump 85%, insight into the principle of gravitational force in the water pump system 82.5%, discussion activities 80%, tool making 90%, and the need for tool development 92.5%.

## Keywords: PKM, Free Energy, Water Pump
How to Cite: Firdaus, R. A., Munasir, M., Suaebah , E., & Realita, A. (2022). Implementasi Pembuatan Free Energy Water  Pump  untuk  Mengatasi  Ketersediaan  Kebutuhan  Air  pada  Lahan  Pertanian  Masyarakat  Desa  Manarwi Bangil Pasuruan. Lumbung Inovasi: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat , 7 (4), 710 –716. https://doi.org/10.36312/linov.v7i4.975
https://doi.org/10.36312/linov.v7i4.975
Copyright © 2022, Firdaus et al This is an open-access article under the CC-BY-SA License.

## PENDAHULUAN
Pemanfaatan lahan pertanian tidak hanya digunakan untuk menanam padi, tetapi jenis tanaman dan jenis ikan air tawar bisa menjadi alternatif sebagai pemanfaatan lahan yang ada di  wilayah  Bangil.  Nilai  tukar  hasil  pertanian  mengalami  peningkatan  dan  penurunan  dari berbagai  macam  sektor  pertanian.    Salah  satunya  untuk  produksi  gabah  yang  mengalami penurunan  sebesar  1.66%  dan  peningkatan  yang  terjadi  untuk  produksi  bawang  merah sebsar 18,37 %. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi iklim dan kebutuhan suplai air yang dimiliki di  masing  masing  wilayah.  Untuk  itu  pengolahan  lahan  pertanian  yang  baik  dengan memberikan suplai atau kebutuhan air disetiap wilayah sepanjang tahun diharapkan mampu meningkatkan nilai tukar pertanian di wilayah Bangil (BPS Jatim, 2021).
Sistem  pompa  air  dengan  memanfaatkan  energi  terbarukan  adalah  salah  satu alternative yang bisa digunakan untuk memenuhi kebutuhan air pertanian dikawasan Bangil. Dengan konsep pompa air yang ramah lingkungan,  mudah dibuat dan di aplikasikan, tidak membutuhkan bahan bakar atau peralatan elektronik lainnya sehingga menekan pengeluaran dan tergolong sebagai alat yang murah serta bisa digunakan dalam jangka waktu yang lama (Yani.  et  al.,  2017).  Hal ini  mendorong  untuk  penggunaan  pompa  air  berbasis free  energy. Beberapa teknologi memberikan dampak global bagi kebutuhan air di beberapa wilayah, dan berperan  sebagai  alternative  untuk  memenuhi  kebutuhan  air  di  area  yang  memang  susah terjangkau air (Harvey et al.,1992). Saat ini  pompa berbasis free energy memberikan dampak yang  luar  biasa  dan  menjanjikan  untuk  kebetuhunan  air  dimasa  yang  akan  datang (Rahardjanto, 2009).
Dari  program  pengabdian  masyarakat  yang  dilakukan  ini,  diharapkan  masyarakat setempat mampu membuat pompa air yang di rancang dengan menggunakan energi air itu sendiri  sebagai  tenaga  penggerak  untuk  mengnantarkan  air  ke  berbagai  tempat,  salah satunya tempat dengan kawasan yang lebih tinggi tanpa bantuan alat elektronik atau bahan bakar  yang mengeluarkan  biaya  lebih  banyak (Masonyi,1965).   Pembuatan  pompa  air  free energy  ini  akan  disesuaikan  dengan  lingkungan  sekitar  yang  membutuhkan  berdasarkan wilayah yang akan dijadikan sebagai objek penelitian (Lee, et.al, 2019). Sehingga pompa air ini  bisa  digunakan  untuk  wilayah  luas  dan  jauh  dari  sumber  air  untuk  lingkungan  pertanian dan perikanan.
Berdasarkan  hasil  surve  masyarakat  kelurahan  Manarwi  khususnya  pada  musim penghujan menanam padi dan pada musim kemarau ada lahan yang ditanami semangka dan ada yang dibiarkan kosong. Pada musim kemarau masyarakat yang jauh dari sungai/system pengairan kebanyakan menanam semangka dan ada yang dibiarkan tidak ditanami . Hal ini dikarenakan kurangnya distribusi air dari sungai. Sedangkan untuk permukiman masyarakat biasanya menggunakan sumur bor akan tetapi air yang dihasilkan masih kurang layak untuk
dikonsumsi. Untuk sumur bor digunakan sebagai penyedia air untuk pertanian masih belum memungkinkan karena masih membutuhkan pompa listrik untuk pengambilannya..
Langkah  yang  akan  di  ambil  oleh  Tim  PKM  fisika  unesa  adalah  membuat  kegiatan pengabdian  masyarakat  yang  bertujuan  untuk  mengenalkan  dan  memberikan  pelatihan kepada  masyarakat  tentang  pembuatan  free  energy  water  pump  untuk  mengatasi ketersediaan  kebutuhan  air  pada  lahan  pertanian  masyarakat  Desa  Manarwi  Bangil, Kabupaten  Pasuruan”.  Hasil  kegitan  pengabdian  ini  diharapkan  bisa  berkotribusi  dan memberikan solusi bagi masyarakat dalam memenuhi ketersedian air pada lahan pertanian. Dari  kegiatan  yang  dilakukan  ini  diharapkan  masyarakat  mampu  untuk  bisa  membuat  dan mengaplikasikan free energy waterpump pada lahan pertanian mereka. Inidkator kesuksesan dari kegiatan ini dapat dilihat dari instrument penilaian yang berupa angket respon .

## METODE PELAKSANAAN
Kegiatan  pengabdian  kepada  masyarakat  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan pengetahuan dan keterampilan warga Desa Manarwi Bangil Pasuruan dalam hal pembuatan free  energy  water  pump.  Pada  pelatihan  ini  komponen  keterampilan  yang  akan  dilatihkan meliputi  (1)  pengetahuan  tentang  free  energy  water  pump  (2)  komponen  apa  saja  yang diperlukan untuk pembuatan free energy water pump (3) menjelaskan prinsip kerja free energy water  pump  (4)  pembuatan  free  energy  water  pump  (5)  pengaplikasian  free  energy  water pump dalam bidang pertanian.
Metode  yang  digunakan  pada  kegiatan  PKM  ini  adalah  pelatihan  dengan  tahapan sebagai berikut:
1.  Pemberian penjelasan terkait prinsip kerja dari waterpump free energy
2.  Pelatihan pembuatan free energy waterpump
3.  Simulasi penggunaan free energy waterpump
4.  Menjeleskan manfaat dari free energy waterpump
5.  Diskusi dan tanya jawab
6.  Pemberian angket respon kepada peserta
Pada  kegiatan  PKM  ini  dilakukan  di  Bangil  khususnya  masyarakat  Manarwi,  bekerja sama  dengan  perangkat  desa.  Selain  itu  kegiatan  ini  juga  dihadiri  bapak  kasun  sebagai perwakilan  mitra.  Bapak  kasun  sebagai  penggerak  masyarakat  untuk  mengikuti  kegiatan pelatihan  pembuatan  free  energy  water  pump.  Kegiatan  ini  juga  dihadiri  dari  media  yang berfungsi untuk dokumentasi dan mempublish di media elektronik.
Konsep Free energy water pump yang akan digunakan pada kegiatan ini adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Konsep water free energy dengan menggunakan konsep hydrostatic Pengaruh perbedaan ketinggian antara reservoir dan irigasi terhadap debit aliran akan membuat  air  tetap  bisa  mengalir  pada  kondisi  ketinggian  yang  berbeda.  Percobaan menunjukkan  bahwa  prototipe  pompa  dapat  beroperasi  terus  menerus  dalam  kondisi  dari H>0. Seluruh proses kerja pompa hidrolik akan dimulai dari air yang masuk ke pipa penggerak dari  ketinggian  tertentu  dan  mengalir  keluar  dari  katup  impuls  (karena  katup  udara  akan ditutup). Karena air telah memperoleh kecepatan yang cukup, itu akan membuat tutup katup impuls dan air akan mengalami lonjakan tekanan tiba-tiba (efek palu air)
Dalam  rangka  menjawab  permasalahan  yang  diangkat  dalam  kegiatan  Pengabdian Kepada Masyarakat ini terkait dengan peningkatan keterampilan pembuatan free energi water pump bagi  masyarakat  Manarwi  Bangil,  setelah  dilakukan  pelatihan  kemudian  diberikan angket respon terhadap kegiatan pelatihan.
Tabel 1 . Kriteria Skor Lembar Respon Peserta Pelatihan (Riduwan, 2010)
Skor Keterangan 4 Sangat Setuju (SS) 3 Setuju (S) 2 Tidak  Setuju (TS) 1 Sangat  Tidak  Setuju (STS)
Persentase  skor  lembar  respon  peserta  pelatihan  dihitung  dengan  menggunakan rumus:
𝑃𝑒𝑟𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑠𝑒 𝑠𝑘𝑜𝑟 = Σ 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ
Σ 𝑠𝑘𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑎𝑙 𝑖𝑡𝑒𝑚 𝑝𝑒𝑟𝑡𝑎𝑛𝑦𝑎𝑎𝑛 𝑥 100%
Adapun  kriteria  persentase  skor  lembar  respon  peserta  pelatihan  dapat  dilihat  pada Tabel 2.
Tabel 2 . Kriteria Persentase Skor Lembar Respon (Riduwan, 2010)
Persentase Keterangan 0% < 𝑥  ≤ 20% Sangat Kurang 21% < 𝑥  ≤ 40% Kurang 41% < 𝑥  ≤ 60% Cukup 61% < 𝑥  ≤ 80% Baik 81% < 𝑥  ≤ 100% Sangat Baik Tabel 3 . Kriteria Persentase Skor Lembar Respon No Instrumen Penilaian Keterangan 4 3 2 1 1 Pelatihan pembuatan free energy water pump perlu dilakukan 2 Pentingnya wawasan tentang system kerja water pump 3 Pentingnya wawasan tentang prinsip gaya gravitasi pada sistem water pump 4 Perlu adanya diskusi dan simulasi penggunaan free energy water pump 5 Pembuatan alat water pump yang free energy diperlukan untuk system pengairan
6 Perlunya perkembangan alat free energy water pump lebih efisien
Komponen keterampilan pembuatan free energy water pump ini dikembangkan melalui tiga tahap pelatihan, yaitu penyampaian materi tentang free energy water pump , pembuatan free energy water pump, dan pengaplikasian free energy water pump. Keberhasilan pelatihan ini  dievaluasi  baik  pelaksanaannya  maupun  hasilnya.  Evaluasi  tersebut  dilakukan  dengan menggunakan  angket  respon  peserta  pelatihan  terhadap  pelaksanaan  kegiatan  pelatihan seperti pada tabel 3.

## HASIL DAN DISKUSI
Program ini dianggap berhasil apabila tim PKM Jurusan Fisika FMIPA UNESA berhasil melaksanakan pelatihan “Pembuatan free energi water pump untuk memenuhi ketersediaan air pada lahan pertanian di Desa Manarwi Bangil, Kabupaten Pasuruan”. Berdasarkan hasil koordinasi dengan kepala Dusun Desa Manarwi  Kecapamatan Bangil Kabupaten Pasuruan
yang  telah  dilaksanakan  pada  hari  dan  tanggal:  Kamis,  15  September  2022,  memperoleh kesepakatan  pelaksanaan  kegiatan  pelatihan  mulai  akan  dilakukan  pada  hari  dan  tanggal: Sabtu, 17 September 2022.
Sebelum adanya kegiatan pelatihan tim PKM melakukan persiapan. Adapun persiapan yang dilakukan yaitu membuat alat sebagai bahan pelatihan sepertipada gambar 2.
Gambar 2. Desain alat pelatihan free energi water pump
Gambar 3. Implementasi alat free energi water pump Prinsip  kerja  dari  free  energy  water  pump  adalah  sebagai  berikut(artikel  teknologi, 2022):
1.  Kondisikan keran output dan input dalam keadaan tertutup rapat (tidak ada udara yang masuk kedalam keran)
2.  usahakan drum terisi penuh dengan air (tidak ada space untuk udara)
3.  Isi bagian vakum dengan air sehingga tidak ada udara sama sekali.
4.  Buka keran input dan output secara bersamaan.
5.  Dengan  memanfaatkan  prinsip  kontinuitas  dan  gaya  gravitasi,  air  yang  masuk  melalui keran input akan berlangsung secara otomatis tanpa memerlukan tenaga dari luar, dan air akan diteruskan keluar memalui keran output.
Tabel 4 Spesifikasi Alat free Energy Water Pump No Alat dan Bahan Kuantitas Ukuran Bahan 1 Drum 1 200 liter Besi 2 Pipa Air 2 ½ dim PVC 3 Kran 2 ½ inch Plastic 4 Pipa vakum 1 ½ dim PVC 4 Elbow 3 ½ dim PVC
Implementasi pembuatan alat free energi water pump pada lahan pertanian yang akan digunakan oleh masyarakat Bangil dalam mengatasi ketersediaan kebutuhan air bisa dilihat pada gambar 3. Mekanisme pembuatan adalah sebagai berikut. Pertama siapkan alat sesuai
pada table 1. Yang kedua potong pipa dan sambungkan kepada drum yang sudah dilobangi dengan ukuran yang sesuai pipa. Sambungkan pipa, elbow, vakum, dan kran sesuai gambar 2.  Pastikan  semua  sambungan  tidak  mengalami  kebocoran  sama  sekali.  Lakukan pengecekan alat untuk memastikan bahwa alat bekerja dengan sempurna (Zambrano et al. 2019).
Pelaksanaan  pelatihan  yang  dilakukan  oleh  TIM  PKM  antara  lain  :    pembukaan, penyajian materi, tanya jawab, simulasi dan pengisian angket respon kegiatan PKM. Adapun kegiatan pelatihaan bisa dilihat pada gambar 4.
Gambar 4. Kegiatan Pelatihan
Gambar 5. Hasil angket respon Berdasarkan hasil angket respon sebagai instrument keberhasilan dalam pelaksanaan PKM  bisa  dilihat  pada  gambar  5.  Hasil  angket  respon  adalah  sebagai  berikut  :  terhadap perlunya kegiatan PKM ini sebesar 85%, wawasan system kerja water pump 85%, wawasan tentang  prinsip  gaya  gravitasi  pada  sistem water  pump 82,5%,  kegiatan  diskusi  80%, pembuatan alat 90%, dan perlunya perkembangan alat 92,5% . Hasil persentase skor lembar
72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 1 2 3 4 5 6

## Prosentase Angket Respon
respon  sebagian  besar  menunjukkan  hasil  yang  sangat  baik    hanya  pada  kegiatan  diskusi yang menunjukkan hasil baik. Pada kegiatan diskusi masyarakat masih kurang dikarenakan masih rendahnya dalam kemampuan bertanya.Hasil ini di dukung oleh penelitian sebelumnya berupa pompa hydram (Gilang, 2018).

## KESIMPULAN
Kesimpulan pertama terwujudnya kegiatan pelatihan pembuatan alat  free energi water pump yang mudah diaplikasikan dan dengan biaya yang relative terjangkau bagi masyarakat. Dengan adanya kegiatan ini diharapkan masyarakat mampu mengaplikasikan pada system pengairan yang ada di Desa Manarwi Bangil. Hasil angket respon adalah sebagai berikut : terhadap perlunya kegiatan PKM ini sebesar 85%, wawasan system kerja water pump 85%, wawasan  tentang  prinsip  gaya  gravitasi  pada  sistem  water  pump  82,5%,  kegiatan  diskusi 80%, pembuatan alat 90%, dan perlunya perkembangan alat 92,5% . Hasil persentase skor lembar  respon  sebagian  besar  menunjukkan  hasil  yang  sangat  baik    hanya  pada  kegiatan diskusi yang menunjukkan hasil baik.

## REKOMENDASI
Setelah  dilakukan  kegiatan  PKM  ini  mitra  menyarankan  untuk  dapat  dilakukan  PKM lanjutan  untuk di Tahun berikutnya dengan pembuatan alat  free energi water pump dengan system hydan untuk menjangkau daerah yang lebih tinggi .

## ACKNOWLEDGMENT
Terima kasih Kepala Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat (LPPM) Unesa Surabaya atas fasilitas dan perannya dalam mengelola pengabdian kegiatan kepada masyarakat,  mulai  dari  pembuatan  proposal,  evaluasi  kemajuan,  hingga  dapat diselesaikannya Laporan Akhir pada kegiatan PKM ini .

## DAFTAR PUSTAKA
Badan  Pusat  Statistik  Jawa  Timur,    Diunduh  tanggal  18  Agustus  2022,  Dari  Website: https://pangandata.com/
Harvey,  A.  &  Brown  A.  (1992).  Micro-hydro  Design  Manual,ITDG  Publishing,  IT  Power,
Stockholm Environment Institute.
lingga Yana, K. Rihendra Dantes, N., Wigraha A. (2017). Rancang Bangun Mesin Pompa Air dengan  Sistem  Recharging,  Jurnal  Jurusan  Pendidikan  Teknik  Mesin  (JJPTM)  vol:8 No:2
Man Djun L. , Yong Chan J., Ling J., San Lee P. (2019). Design and Development of Zero Electricity Water Pump for Rural Development. Universal Journal of Mechanical Engineering, 7(6), 441 - 449. https://doi.org/10.13189/ujme.2019.070615.
Masonyi E. (1965). Water Power Development. Budapest: Publishing House of the Hungarian Academy of Science.
Rahardjanto  (2009).Teknologi  Mikrohidro  Pompa  Air  untuk Penyediaan  Air  Irigasi.‖  Jurnal Teknologi Sumber Daya Air,Vol. 6 No.1, April 200 Riduwan (2010). Skala Pengukuran Variabel-variabel Penelitian. Bandung: Alfabeta. BNN kabupaten
pasuruan (20
September
2022) diunduh dari https://pasuruankab.bnn.go.id/konten/unggahan/2020/10/peta_pasuruan.jpg Gilang permono B.,  Diunduh tanggal  20 September 2018. dari Pompa hydram Website:
http://www.kelair.bppt.go.id/sitpapdg/Patek/Hidran/hidran.html
Intriago Zambrano, J. C., Michavila, J., Arenas Pinilla, E., Diehl, J. C., & Ertsen, M. W.
(2019). Water Lifting Water: A Comprehensive Spatiotemporal Review on the Hydro- Powered Water Pumping Technologies. Water, 11(8), 1677. https://doi.org/10.3390/w11081677 Pompa Air Bebas  Energy (20 September 2022) diunduh  dari https://artikel- tekno logi.com/pompa-air-bebas-energy/