TheJournalish: Social and Government http://thejournalish.com/ojs/index.php/thejournalish/index
Vol. 4 No. 5 (2023): Social and Government DOI: https://doi.org/10.55314/tsg.v4i5.611 Hal. 203-210

## Optimalisasi Sumberdaya Air Untuk Pemenuhan
Kebutuhan Listrik Ramah Lingkungan Menuju Ketahanan Pangan Berkelanjutan
Noviyanti Listyaningrum 1 , Atus Syahbudin 2
1 Program Doktor Ilmu Lingkungan Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada
2 Departemen Silvikultur Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada Correspondence Email: syahbudinatus@gadjahmada.edu
Abstrak: Sumberdaya air di lereng Gunung Lawu, Desa Girikerto mengalir di perkebunan teh Jamus. Air tersebut menjadi input PLTMh. Penelitian terdahulu tentang air dan energi listrik difokuskan pada lahan pertanian sawah dan  ladang  sehingga  diperlukan  penelitian  yang  mengkaji  kaitan  sumberdaya  air  yang  mendukung  ketahanan pangan berbasis energi terbarukan pada lahan perkenunan. Penelitian dilakukan secara campuran kuantitatif dan kualitatif,  dengan  dukungan  data  debit,  daya,  dan  energi  total.  Analisis  data  dilakukan  secara  deskriptif.  Hasil menunjukkan bahwa sumberdaya air di lokasa kajian dapat dijadikan sumber energi terbarukan. Air menjadi input pembangkit tenaga listrik PLTMh. PLTMh menjadi alternatif energi terbarukan yang berkontribusi nyata dalam aplikasi  energi  hijau.  PLTMh  pun  membantu  pengolahan  komoditas  perkebunan  teh  pada  pabrik  yang  relatif ramah  lingkungan  karena  tidak  bising  dan  hemat  enrrgi.  PLTMh  merupakan  wujud  energi  terbarukan  yang mendukung ketahanan pangan, khususnya komoditas perkebunan dengan memanfaatkan air lokal. Dalam jangka panjang,  air,  energi,  dan  ketahanan  pangan  di  lokasi  penelitian  mendukung  aksi  pencegahan  perubahan  iklim global.
Kata kunci: Sumberdaya air, PLTMh, Ketahanan pangan
Abstract: The  water  resources  on  the  slopes  of  Mount  Lawu,  Girikerto  Village  flows  from  the  Jamus  tea plantation. This water becomes input for Microhydro Power Plant (PLTMh). Previous  research on water and electrical energy focused on rice fields and fields, so research is needed that examines the relationship between water resources and supporting food security based on renewable energy on plantation land. The research was carried out using a mixture of quantitative and qualitative methods, with the support of discharge, power and total energy data. Data analysis was carried out descriptively. The results show that water resources in the study area can be used as a source of renewable energy. Water becomes input for PLTMh electricity generation. PLTMh is a renewable energy alternative that makes a real contribution to green energy applications. PLTMh also helps process tea plantation commodities in factories that are relatively environmentally friendly because they are quiet and  energy  efficient.  PLTMh  is  a  form  of  renewable  energy  that  supports  food  security,  especially  plantation commodities  by  utilizing  local  water.  In  the  long  term,  water,  energy  and  food  security  at  research  locations support action to prevent global climate change.
Keywords: Water resources, Microhydro Power Plant, Food security
Article History :
Received; 14-09-2023; Revised; 07-10-2023; Accepted; 04-11-2023

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  kepulauan  sehingga  memiliki  tantangan  dalam sumberdaya air. Tantangan yang dimaksud adalah jarak antara hulu dengan hilir penyaluran air (sungai) relatif lebih pendek daripada sungai-sungai di daratan luas (benua). Konsekuensi dari jarak pendek dari hulu ke hilir adalah air hadir di daratan pulau dalam durasi yang lebih singkat. Air dapat cepat menuju hilir jika tidak diintervensi untuk pengelolaan yang bermanfaat.
Kelimpahan air di kawasan hulu adalah salah satu potensi terbesar di suatu daerah aliran sungai  (DAS),  contohnya  di  lereng  Gunung  Lawu  bagian  utara,  lebih  spesifik  di  Desa Girikerto, Kecamatan Sine, Kabupaten Ngawi, Jawa Timur. Namun, kelimpahan air di Desa Girikerto yang termasuk hulu dari sub-DAS Madiun DAS Bengawan Solo hanya dapat diakses di  permukaan  atau  secara  langsung  dari  mataair.  Dengan  karaketristik  lapisan  bawah permukaan  non-akuifer,  masyarakat  tidak  dapat  memenuhi  kebutuhan  air  dengan  membuat sumur gali. Dalam memanfaatkan mataair atau sumberdaya air permukaan pun, terbatas oleh durasi pengaliran air selama air masih berada di hulu.
Kondisi  masyarakat  yang  sebagian  besar  bermata  pencaharian  di  sektor  pertanian menjadikan  air  sebagai  sumberdaya  air  yang  harus  ada,  di  samping  untuk  pemenuhan kebutuhan domestik. Komoditas pertanian yang umum dijumpai adalah padi (sawah) dan teh (perkebunan). Dengan lokasi Desa Girikerto yang berada di hulu DAS, terbentang pada elevasi 687,5  mdpl—1.187,5  mdpl,  terletak  paling  jauh  dari  pusat  ibukota  kabupaten  dan  provinsi, Desa Girikerto memiliki tantangan dalam mewujudkan ketahanan pangan yang berkelanjutan secara mandiri atau tidak mengandalkan pusat kegiatan kabupaten dan provinsi.
Listrik  adalah  salah  satu  kebutuhan  yang  tidak  dapat  diabaikan  untuk  memperlancar aktivitas  manusia.  Desa  Girikerto  yang  jauh  dari  pusat  ibukota  kabupaten  dan  provinsi, memiliki kepadatan penduduk relatif jarang, tetap membutuhkan listrik. Sumber energi listrik yang  umum  digunakan  adalah  bahan  bakar  fosil  yang  disalurkan  oleh  Perusahaan  Listrik Negara (PLN). Usaha penekanan perubahan iklim yang telah digencarkan dalam IPCC (2018) mensyaratkan  pengurangan  emisi  gas  rumah  kaca  ke  atmosfer,  salah  satunya  adalah karbondioksida  hasil  pembakaran  bahan  bakar  fosil.  Memperhatikan  jarak  dan  lokasi  Desa Girikerto, diperlukan energi alternatif pembangkit tenaga listrik yang mengedepankan efisiensi dan tidak mengandalkan PLN.
Penelitian terdahulu tentang air dan energi listrik dilakukan oleh Indriani (2016), tetapi difokuskan  pada  lahan  pertanian  sawah  dan  ladang.  Diperlukan  penelitian  yang  mengkaji keterkaitan  air  dan  energi  listrik  pada  lahan  perkebunan  spesifik.  Perkebunan  teh  Jamus merupakan  salah  satu  contoh  perintis  energi  listrik  terbarukan.  Dengan  memanfaatkan sumberdaya  air  lokal,  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikrohidro  (PLTMh)  Jamus  mampu mengakomodasi  pemenuhan  kebutuhan  energi  dan  secara  tidak  langsung  turut  mendorong ketahanan pangan berkelanjutan. Tujuan penelitian adalah: (1) mengidentifikasi sumberdaya air  di  Jamus,  (2)  mengeksplorasi  energi  terbarukan  dari  PLTMh  Jamus  ketahanan  pangan
berbasis pemanfaatan energi terbarukan sebagai  bagian dari rantai ekonomi yang berhulu di Jamus.

## METODE PENELITIAN
Penelitian berlokasi di PLTMh Jamus dan sekitarnya, yaitu Desa Girikerto, Kecamatan Sine, Kabupaten Ngawi, Jawa Timur. Lokasi penelitian secara absolut terletak pada koordinat 7°  30'  51.8976''  LS,  111°  11'  4.5888''  BT.  PLTMh  Jamus  yang  dimaksud  berbentuk  mesin pembangkit  listrik  yang  mengubah  energi  dari  air  menjadi  energi  listrik.  Lokasi  penelitian disajikan pada Gambar 1.
Gambar 1. Lokasi Penelitian (Keterangan: 1: Mataair Sumber Lanang, 2: PLTMh Jamus)
Terdapat  tiga  PLTMh  di  Jamus.  Untuk  analisis  pada  penelitian,  dipilih  satu  PLTMh saja sebagai representasi analisis. Ketiga PLTMh memiliki jarak yang tidak berjauhan sehingga tidak  memberikan  perbedaan  nilai  yang  signifikan  pada  data  debit  aliran,  daya  listrik,  dan energi total.
Penelitian  ini  mengambil  sampel  data  harian  bulan  September  2023.  Menurut  BMKG (2023), awal musim penghujan akan mundur hingga November 2023. Data September 2023 dipilih sebagai  representasi  dari kondisi  terkering  sebagai  skenario minimal  debit dan daya listrik-total energi minimal. Dengan demikian, diasumsikan bahwa pada bulan atau waktu yang lain  dengan  tambahan  suplai  air  hujan  dan  mataair,  debit  dan  daya  listrik-total  energi  yang dihasilkan lebih besar.
Penelitian didesain dengan metode campuran antara kuantitatif dan kualitatif. Data yang dikumpulkan adalah jenis-jenis sumber air di lokasi penelitian (observasi), debit aliran secara berkala (instansional), daya listrik secara berkala (instansional), dan energi total secara berkala
(instansional). Observasi dan studi literatur dilakukan untuk  mengientifikasi  sumber-sumber air di Jamus dan sekitarnya. Pendekatan kuantitatif digunakan dalam analisis secara deskriptif data debit aliran, daya listrik, dan energi total. Pendekatan kualitatif digunakan dalam analisis deskriptif  bukti-bukti  pendukung  bentuk-bentuk  ketahanan  pangan  berbasis  pemanfaatan energi terbarukan di lokasi penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Sumber Air
Material  bawah  permukaan  Desa  Girikerto  berdasarkan  peta  geologi  adalah  lava Gunung Lawu, yaitu lava andesit hornblenda berwarna kelabu, tekstur hipokristalin, porfiritik berbutir sedang (Abdurachman dkk., 1992). Lava jika ditinjau dari sifatnya terhadap air adalah cenderung akuifug atau tidak dapat menyimpan dan mengalirkan airtanah. Hal ini berdampak pada  cara  perolehan  dan  penggunaan  air  di  kalangan  masyarakat  Desa  Girikerto.  Lapisan akuifug  tidak  memungkinkan  bagi  masyarakat  untuk  mengambil  airtanah  dangkal  atau membuat  sumur  gali.  Oleh  karena  itu,  masyarakat  memanfaatkan discharge atau  keluaran airtanah dalam bentuk mataair ( spring ) atau rembesan ( seepage ).
Beberapa  sumber  air  masyarakat  adalah  sebagai  berikut.  Mataair  Sumber  Lanang (Gambar  2)  digunakan  di  Kampung  Jamus  untuk  kegiatan  pabrik  teh,  permukiman,  dan pemenuhan kebutuhan listrik dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMh, Gambar 3). PLTMh Jamus terdiri atas 3 pembangkit. PLTMh ketiga menghasilkan luaran air yang  masih  bersih  sehingga  dapat  digunakan  oleh  masyarakat  Dusun  Banjaran.  Mataair Sawahan  digunakan  untuk  sumebr  PLTMh  selain  Sumber  Lanang.  Mataair  dari  Gunung Gandel  digunakan oleh  masyarakat  RT 1/Dukuh Jengkoro Dusun Girikerto.  Masyarakat  RT 2/Dukuh  Bugar  dan  RT  3/Dukuh  Girikerto  menggunakan  air  dari  mataair  Sumber  Koso. Masyarakat  Dusun  Nglegok  menggunakan  air  dari  mataair  di  sekitarnya.  Setiap  sumber  air disalurkan kepada masyarakat dalam bentuk pipa yang sambung-menyambung. Oleh karena debit yang cukup besar, keran air di sebagian permukiman tetap dialirkan untuk mengimbangi tekanan hidrostatis.
Sumber air lainnya di Desa Girikerto adalah air meteorik dan air permukaan (sungai) (Gambar  4).  Air  meteorik  berasal  dari  curah  hujan.  Curah  hujan  tahunan  di  Desa  Girikerto adalah 3.600 milimeter (Harsono, 2016). Hujan jatuh ke vegetasi hingga masuk ke permukaan tanah atau langsung mengalami infiltrasi. Hujan juga mengalir di permukaan mengisi cekungan berupa lembah-lembah sungai di Desa Girikerto. Terdapat setidaknya 10 lembah sungai orde satu di Desa Girikerto, beberapa di antaranya diberi nama, yaitu Klenteng (perbatasan Dusun Girikerto-Nglegok),  Ngancar  (di  sawah  Banjaran  bagian  utara/perbatasan  antara  Desa Girikerto-Ngrendeng),  dan  Boro  (di  desa  bagian  timur,  perbatasan  Desa  Girikerto- Hargomulyo).  Sungai-sungai  tidak  mengikuti  wilayah  administratif  sehingga  diperlukan tinjauan topografi untuk mengetahui sistem aliran sungai di Desa Girikerto.
Secara  kualitas,  sampel  mataair  dan  sungai  di  Desa  Girikerto  memiliki  kualitas memenuhi  baku  mutu  atau  tidak  melebihi  ambang  batas  untuk  parameter  fisika  (bau,  rasa,
warna),  kimia  (pH,  Fe,  Cl - ,  HCO 3 - ,  CaCO 3 ,  Ca 2+ ,  Mg 2+ ,  SO 4 2- ,  NO 3 - ),  dan  biologi  (DO) (Listyaningrum et al., 2019).
Gambar 2. Mataair Sumber Lanang  Gambar 3. PLTMh Jamus
Gambar 4. Topografi Hillshade Desa Girikerto dan Sistem Aliran Sungai sumber: BIG (2000) dan Survei Lapangan (2018), diolah

## Energi Terbarukan PLTMh Jamus
Energi terbarukan PLTMh Jamus dapat dilihat dari daya listrik dan total energi yang dihasilkan, disajikan pada Gambar 5. Dibandingkan dengan perancangan, Horrisworo (2008) menggunakan skenario seperti pada Tabel 1. Tabel 1 jika dibandingkan dengan ratarata debit pada bulan September 2023 menunjukkan bahwa debit mataair input PLTMh masih cukup bagi Jamus dan sekitarnya, meskipun pada musim kemarau dengan nilai debit minimal. Pada musim penghujan, kira-kira 1-2 bulan setelah musim penghujan pertama, debit diestimasi mencapai 95 liter/detik, tentunya menghasilkan daya dan energi yang lebih besar pula.
Gambar 5. Grafik Debit Aliran, Daya Listrik, dan Total Energi PLTMh Jamus (sumber: pencatatan perkebunan teh Jamus, September 2023)
Tabel 1. Skenario Debit untuk Perancangan PLTMh
Sumber (Mataair) Debit Rancangan (liter/detik) Estimasi Energi Potensial (kW) Metode Propeller Metode Salt Duration Curve Metode Weir Sumber Lanang 85,7 85,16 85 92 Sumber Sawahan 55,7 57 57,1 30
sumber: Horrisworo (2008)
Air di lereng Gunung Lawu bagian utara memberikan beberpaa bentuk jasa ekosistem. Jasa ekosistem dari air di antaranya adalah sebagai jasa penyedia ( provisioning ) air bersih, jasa sebagai habitat bagi spesies tertentu, dan jasa budaya ( recreation ) untuk wisata. Dengan adanya PLTMh Jamus,  pemanfaatan air sebagai  bagian dari jasa penyedia bertambah, yaitu sebagai
4415000.0 4420000.0 4425000.0 4430000.0 4435000.0 4440000.0 4445000.0 4450000.0 4455000.0 4460000.0 4465000.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 Tanggal Debit (liter/detik) Daya (kW) Total Energi (kWh)
bahan  mentah  atau  input  bagi  PLTMh.  Keluaran  dari  PLTMh  pun  masih  dapat  digunakan sebagai air kembali dan dapat turut melengkapi kebutuhan air untuk pertanian.
Keberadaan PLTMh Jamus menambah nilai jasa ekosistem pada aspek keberlanjutan energi terbarukan. PLTMh menggantikan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) sehingga mengurangi bahan bakar fosil. Hal ii turut berkontribusi pada pengurangan emisi gas rumah kaca  dan  membantu  menekan  laju  perubahan  iklim  global.  Dalam  hal  ketahanan  pangan, PLTMh Jamus mampu menghemat biaya operasional pabrik untuk perkebunan teh hingga 56 %  yang  berarti  ada  efisiensi  energi.  PLTMh  Jamus  menghadirkan  solusi  pembangkit  listrik yang tidak berisik atau tidak menimbulkan kebisingan (polusi suara). Kebermanfaatan PLTMh tidak hanya dirasakan pada pabrik perkebunan teh, tetapi juga sebagai CSR (corporate social responsibility) berupa penerangan jalan yang telah melebihi lahan Hak Guna Usaha (HGU), setidaknya berdampak pada 600 orang atau 150 kepala keluarga di Jamus dan sekitarnya.

## KESIMPULAN
Sumber  air  di  Desa  Girikerto  dapat  dijadikan  sumber  energi  terbarukan. Air  yang dioptimalkan  menjadi  input  pembangkit  tenaga  listrik  PLTMh.  PLTMh  menjadi  alternatif energi terbarukan yang berkontribusi nyata dalam aplikasi energi hijau. PLTMh pun membantu pengolahan komoditas perkebunan teh pada pabrik yang relatif ramah lingkungan karena tidak bising  dan  hemat  enrrgi.  PLTMh  merupakan  wujud  energi  terbarukan  yang  mendukung ketahanan pangan, khususnya komoditas perkebunan dengan memanfaatkan air lokal.

## DAFTAR PUSTAKA
Abdurachman, K., Suganda, O.K., Hendrasto, M., dan Irianto. (1992). Peta Geologi Gunungapi Lawu, Jawa Tengah-Jawa Timur skala 1:50.000 . Bandung: Direktorat Vulkanologi.
BIG. (2000). Peta Rupabumi Digital Indonesia 1:25.000 Lembar 1508-134 Ngrambe . Bogor: Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional [Bakosurtanal].
BMKG.  (2023). Buletin  Informasi  Iklim  September  2023:  Analisis  Hujan  Agustus  2023 Prakiraan Hujan Oktober, November, Desember 2023 . Jakarta: BMKG. Harsono. 2016. Potensi Desa dan Kelurahan Tahun 2016: Profil Desa dan Kelurahan Desa Girikerto Kecamatan Sine Kabupaten Ngawi . Ngawi: Pemerintah Desa Girikerto.
Horrisworo.  (2008). Perencanaan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikrohidro  (PLTMh) Perkebunan Teh Jamus Desa Girikerto, Kecamatan Sine, Kabupaten Ngawi, Provinsi Jawa Timur. Nganjuk: Ponpes Ubaidah.
Indriani, S.N. (2016). Analisis Kebutuhan Air, Irigasi Pangan, dan Energi PLTMh (Pembangkit Listrik  Tenaga  Mikrohidro)  Sungai  Bayang,  Kecamatan  Bayang  Utara,  Kabupaten Pesisir Selatan. Skripsi. Yogyakarta: Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
IPCC. (2018). Global Warming of 1.5°C: An IPCC Special Report on the impacts of global warming  of  1.5°C  above  pre-industrial  levels  and  related  global  greenhouse  gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate  change,  sustainable  development,  and  efforts  to  eradicate  poverty [Masson- Delmotte, V., P. Zhai, H.-O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla,  A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J.B.R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M.I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, and T. Waterfield (eds.)]. In Press. Listyaningrum, N., Nisa, A. K., Hidayatullah, L., Ihsanjaya, M. M. M., Janah, S. N.,
Fadlillah, I. N., Sugureta, N. M., Fatkhurrohman, W., Primasanti, H., Ngadianto, A., Sulaiman, M., & Syahbudin, A. (2019). Water Quality as A Base of Water Treatment with
Appropriate Technology in Girikerto Village, Sine Subdistrict, Ngawi Regency. IOP Conference  Series:  Earth  and  Environmental  Science , 256 (012013),  1–14. https://doi.org/10.1088/1755-1315/256/1/012013
Peraturan Daerah Kabupaten Ngawi Nomor 10 Tahun 2011 tentang Rencana Tata Ruang
Wilayah Kabupaten Ngawi Tahun 2010-2030