## ISSN 2723-1674 (Media Online)

## Pemanfaatan Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro di Desa Pesucen Kabupaten Banyuwangi
Khairul Muzaka 1,* , Galang Sandy Prayogo 1 , Dian Ridlo Pamuji 2
1 Teknik Mesin, Teknik Manufaktur Kapal, Politeknik Negeri Banyuwangi, Banyuwangi, Indonesia 2 Teknik Mesin, Teknik Mesin, Politeknik Negeri Banyuwangi, Banyuwangi, Indonesia Email: 1,* zaka@poliwangi.ac.id,
Abstrak − Pemanfatan energi alternatif sekarang sedang digalakkan untuk menggantikan ketergantungan terhadap energi fosil seperti batu bara. Batu bara sebagian besar banyak digunakan sebagai bahan bakar pada pembangkit listrik. Cadangan terbukti batubara sebesar 31,35 miliar ton. Bila diasumsikan tidak ada penemuan cadangan baru maka batubara akan habis 72 tahun. Untuk itu, pemerintah melalui Kebijakan Energi Nasional No. 79 tahun 2014 mengamanatkan penggunaan energi terbarukan minimal 23 % pada tahun 2025 dan 31 % pada tahun 2050. Salah satu sumber energi yang sering digunakan sebagai pengganti energi fosil adalah air.  Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat.  Energi  yang dimiliki air dapat dimanfaatkan  sebagai  pembangkit  listrik.  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Air  (PLTA).  Banyak  desa-desa  di  Indonesia  yang mempunyai  aliran  sungai  maupun  saluran  irigasi  yang belum  termanfaatkan  sebagai  sumber  energi  baru  dan  terbarukan khusus  pembangkit  listrik  sekala  mikro  maupun  piko.  Salah  satu  aliran  irigasi  yang  belum  termanfaatkan  adalah  di  Desa Pesucen Kabupaten Banyuwangi Jawa Timur. Aliran saluran irigasi tersebut memiliki aliran yang cukup deras sehingga  cocok untuk  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Piko  Hidro  (PLTPH).PLTPH  yang  akan  dibuat  diharapkan  dapat  memberikan  alternatif pembangkit listrik dengan memanfaatkan saluran irigasi yang ada dibelakang rumah warga. Selain itu dengan adanya PLTPH ini, dapat mengurangi ketergantungan warga terhadap sumber listrik yang sudah ada dan saluran irigasi mempunyai nilai lebih dibandingkan sebelumnya.
Kata Kunci: Energi Alternativ; Saluran Irigasi; PLTPH; PLTA
Abstract − The use of alternative energy is being promoted to replace  the dependence on fossil energy such as coal. Coal is mostly  used  as  fuel  in  power  plants.  The  proven  reserves  of coal  are  31.35 billion  tons,  if  it is  assumed  that  there  are  no discoveries of new reserves, the coal will last in 72 years. Therefore, the government through the National Energy Policy No. 79 of 2014 mandates the use of renewable energy at least 23% in 2025 and 31% in 2050. One of the energy sources that is often used as a substitute for fossil energy is water. The energy possessed by water can be used as electricity generation of Hydro Power Plant. Many villages in Indonesia have rivers and irrigation channels that have not been utilized as a new and renewable energy source, especially for micro and pico-scale power plants. One of the irrigations flows that have not been utilized is in the village of Pesucen, Banyuwangi Regency, East Java. The flow of the irrigation canal has a fairly heavy flow so it is suitable for a Pico Hydro Power Plant. The Pico Hydro Power Plant which will be made is expected to provide an alternative to generating electricity by utilizing existing irrigation channels which is located behind houses. In addition, the Pico Hydro Power Plant can reduce the dependence of residents on existing electricity sources and irrigation channels have more value than before.
Keywords : Pico Hydro; Power Plant; Alternative Energy

## 1. PENDAHULUAN
Pemanfatan energi alternatif sekarang sedang digalakkan untuk menggantikan ketergantungan terhadap energi fosil seperti  batu bara. Konsumsi batubara meningkat pesat dari 36,1 juta SBM pada tahun 2000 menjadi 178,8 juta SBM pada tahun 2013 atau meningkat  rata-rata 13,1%  per  tahun  [BPPT,  2015).  Batu  bara sebagian  besar banyak digunakan sebagai bahan bakar pada pembangkit listrik. Cadangan terbukti batubara sebesar 31,35 miliar ton.  Bila  diasumsikan  tidak  ada  penemuan  cadangan  baru  maka  batubara  akan  habis  72  tahun  [BPPT,  2015]. Untuk itu, pemerintah melalui Kebijakan Energi Nasional No. 79 tahun 2014 mengamanatkan penggunaan energi terbarukan minimal 23 % pada tahun 2025 dan 31 % pada tahun 2050.
Salah satu sumber energi yang sering digunakan sebagai pengganti energi fosil adalah air.  Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat. Pada air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir). Berdasarkan output daya yang dihasilkan, micro hydro menghasilkan daya 5- 100 KW sedangkan output daya yang dihasilkan kurang dari 5 Kw termasuk pico hydro (David J.Fulford, 2000). Untuk  menghasilkan  energi listrik, Pembangkit  Listrik Tenaga Air (PLTA) baik  yang skala mikro maupun piko memerlukan  kincir  air  untuk  menghasilkan  energi  mekanik  yang  diteruskan  ke  generator  sehingga  berubah menjadi energi listrik.
Potensi sumber energi baru dan terbarukan di Indonesia khusunya energi air sangat besar, yaitu 75.000 MW dan kapasitas terpasang 8.671 MW [BBPT, 2015]. Banyak desa-desa di Indonesia  yang mempunyai aliran sungai  maupun saluran irigasi yang belum termanfaatkan sebagai sumber energi baru dan terbarukan khusus pembangkit  listrik  sekala  mikro.  Salah  satu  aliran  irigasi  yang  belum  termanfaatkan  adalah  di  Desa  Pesucen Kabupaten Banyuwangi Jawa Timur dengan kondisi geografis Desa Pesucen Kabupaten Banyuwangi merupakan daerah dataran  tinggi.  Hal  ini  menyebabkan  aliran  saluran  irigasi  tersebut  memiliki  aliran yang cukup  deras. Selain memiliki aliran yang deras, saluran irigasi ini terletak tepat dibelakang rumah warga sehingga memiliki potensi  yang  sangat  besar  untuk  digunakan  untuk  membangkitkan  listrik  skala  mikro.  Karakteristik  saluran

## ISSN 2723-1674 (Media Online)
irigasi di Desa Pesucen ini memiliki ketinggian yang rendah dengan arus yang deras dan debit air yang konstan sehingga sangat cocok untuk digunakan kincir air tipe undershot .

## 2. METODE PELAKSANAAN
Lokasi mitra pada pelaksananaan Program Desiminasi Produk Teknologi Ke Masyarakat  (DPTM)   ini terletak di Dusun  Krajan    Desa  Pesucen  Kecamatan  Kalipuro  Kabupaten  Banyuwangi  Jawa  Timur.  Desa  Pesucen  terletak sekitar 23 Km kearah  utara Politeknik Negeri Banyuwangi.
Desa Pesucen terdapat aliran saluran irigasi dengan karakteristik memiliki ketinggian yang rendah dengan arus yang deras dan debit air yang konstan. Saluran air tersebut terletak dibelakang rumah- rumah warga dan dibelakang tempat ibadah yaitu masjid. Saluran air tersebut saat ini hanya dimanfaatkan sebagai saluran irigasi saja serta saluran pembuangan rumah tangga oleh warga.
Adapun tahapan pelaksanaan program Desiminasi  Produk Teknologi Ke  Masyarakat  (DPTM)   ini secara garis besar, sebagai berikut:

## 2.1 Survey Lapangan ke Mitra
Tujuan dari survey lapangan adalah untuk mengidentifikasi permasalahan yang dihadapi oleh mitra. Berdasarkan dari hasil survey tersebut, di Desa Pesucen Kecamatan Kalipuro Kabupaten Banyuwangi terdapat saluran irigasi yang terletak dibelakang rumah warga. Saluran irigasi tersebut   saat ini hanya digunakan sebagai saluran irigasi dan saluran pembuangan rumah tangga saja.

## 2.2 Diskusi Dengan Mitra menemukan solusi dari  permasalahan yang ada.
Solusi permasalahan terkait pemanfaatan saluran irigasi, dan dari diskusi tersebut  didapatkan bahwa  saluran irigasi tersebut mempunyai potensi yang besar digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Piko Hidro (PLTPH) sebagai energi alternative.

## 2.3Perancangan dan Pembuatan Alat
Turbin atau kincir air di desain sendiri oleh tim Desiminasi / pengabdiaan masyarakat yang berangotakan Dosen dan Mahasiswa Program Studi Teknik Mesin dan Teknik Manufaktur Kapal, sedang pembuatan kincir air dilakukan di workshop Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Banyuwangi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Desa Pesucen merupakan salah satu desa di Kecamatan Kalipuro Kabupaten Banyuwangi. Desa Pesucen terletak 11,4  Km  disebelah  barat  pusat  kota  Banyuwangi.  Desa Pesucen terletak pada  ketinggian 296.83 meter di atas permukaan laut. Curah hujan mencapai  250 mm  dan  suhu udara  rata-rata  adalah  29°C.  Wilayahnya  terdiri  dari lahan pertanian (2,59 km 2 ), lahan perkebunan (0,67  km 2 ), lahan perkampungan (0,41  km 2 ) dan lain-lain  (0,28 km 2 ). Mayoritas warga beragama Islam yang ditandai dengan banyaknya masjid dan mushola (12 masjid dan 35 mushola)  di  wilayah  tersebut.  Di  Desa  Pesucen  terdapat  aliran  saluran  irigasi  dengan  karakteristik  memiliki ketinggian  yang  rendah  dengan  arus  yang  deras  dan  debit  air  yang  konstan.  Saluran  air  tersebut  terletak dibelakang rumah-rumah warga dan dibelakang tempat ibadah yaitu masjid seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Saluran air tersebut saat ini hanya dimanfaatkan sebagai saluran irigasi saja serta saluran pembuangan rumah tangga oleh warga seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 1. Saluran irigasi yang terletak di belakang Mesjid.
Gambar 2. Saluran irigasi yang dijadikan saluran pembuangan masyarakat

## ISSN 2723-1674 (Media Online)
Guna menambah nilai manfaat dari aliran irigasi tersebut, dari hasil diskusi dan identifikasi permasalahan dan potensinya bersama mitra, maka kebutuhan mitra adalah  Pembangkit  Listrik Tenaga  Piko Hydro (PLTPH) seperti ditunjukkan pada Gambar 3
Gambar 3. Pembangkit Listrik Tenaga Piko Hydro Gambar 4. Sistem kontrol dengan MPPT dan Inverter PLTPH menggunakan system kontrol MPPT yang menerima daya dari generator yang kemudian disimpan di battery dengan system voltase 48 V DC, dari battery voltase ditingkatkan menjadi 220 AC yang bisa dipakai untuk kebutuhan masjid baik untuk penerangan maupun untuk pengeras suara, Adapun system kontrol dapat dilihat pada Gambar 4. Adapun tempat penyimpanan daya menggunakan battery Gel VRLA 12V 100AH dengan voltase balancer (penyeimbang) dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 . Banttery VRLA dengan penyeimbang tegangan
Gambar 6. Ujicoba Alat
Langkah berikutnya setelah pembangkit listrik selesai dibuat adalah uji fungsi dari alat sebelum kegiatan serah terima dilakukan. Uji fungsi dari alat yang dilakukan meliputi alat mekanik yang berupa turbin dan juga fungsi dari  kelistrikan  saat  disambungkan  dengan  beban.  Adapun  tujuan  dari uji  pembangkit  listrik ini  adalah untuk  mengetahui  dan  memastikan  bahwa  alat  yang  telah  dibuat  dapat  berfungsi  dengan  baik  sebagaimana mestinya yaitu menghasilkan listrik guna kebutuhan Masjid Baitulmuttaqin. Proses ujicoba alat bisa dilihat pada Gambar 6.
Setelah selesai pelaksanaan ujicoba alat pembangkit listrik (PLTPH) yang sesuai dengan fungsinya yang kemudian dilanjutkan proses serah terima alat kepada mitra. Alat pembangkit listrik ini tidak hanya diserahkan, namun  juga  ada  pelatihan  penggunaan  serta  perawatan  dalam  pengoperasiaan.  Kegiatan  serah  terima  dan pelatihan serta perawatan alat pembangkit pembangkit dilaksanakan di Masjid Batulmuttaqin Desa Pesucen yang

## ISSN 2723-1674 (Media Online)
diserahkan  ke  Takmir  Masjid  sebagai  Mitra  Desiminasi  Produk  Teknologi  ke  Masyarakat  (DPTM).  Proses serahterima dapat dilihat pada Gambar 7.

## Gambar 7. Serah Terima Alat PLTPH
Untuk mentransfer pengetahuan terkait dengan pengoperasian dan perawatan alat pembangkit listrik ini dilakukan dengan cara melaksanakan kegiatan pelatihan, hal ini juga dimaksudkan agar alat bisa dioperasikan sesuai prosedurnya sehingga aman dan membuat alat pembangkit listrik ini bisa berumur panjang karena selalu terawat dengan baik .

## 4. KESIMPULAN
Dalam pelaksanaan kegiatan program Desiminasi Produk Teknologi ke Masyarakat (DPTM) yaitu menghasilkan alat Pembangkit Listrik Tenaga Piko Hidro (PLTPH) yang terletak di Masjid Baitul Muttaqin Desa Pesucen telah dilaksanakan dengan baik, dari hasil kegiatan tersebut dapat disimpulkan:
1. Keikutsertaan  mitra  dalam  berpartisipasi  baik  dalam  proses  pelaksaan  serah  terima  maupun  pelatihan, pengoperasian serta perawatan alat sangatlah tinggi.
2. Kegiatan program Desiminasi Produk Teknologi ke Masyarakat (DPTM) yang berupa alat Pembangkit Listrik Tenaga Piko Hidro (PLTPH) sangatlah membantu dalam penghematan biaya operasioanal Tempat Ibadah yang berupa  Masjid  serta  tidak  terganggunya  aktifitas  keagamaan  dikarenakan  alitran  listrik  dari  PLN  ada pemadaman.
Dari  hasil  kegiatan  pengabdian  masayarakat  yang  berupa  kegiatan  Desiminasi  Produk  Teknologi  ke Masyarakat (DPTM), ada beberapa saran guna kedepannya bisa lebih baik, yang antara lain:
1. Pendampingan secara berkelanjutan mutlak diperlukan agar permasalahan – permasalahan yang rumit bisa diatasi sehingga alat berfungsi dan dimanfaatkan dalam waktu yang panjang.
2. Program kegiatan Desiminasi Produk Teknologi ke Masyarakat (DPTM) ini hanya memenuhi kebutuhan daya untuk kegiatan peribadatan saja, namun untuk pengembangan usaha berbasis pemberdayaan remaja masjid (Remas) masih diperlukan  daya  yang  lebih  besar  lagi, dan potensi  untuk  penambahan  daya  adalah  dengan pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Surya.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Dalam  kegiatan  Desiminasi  Produk  Teknologi  ke  Masyarakat  (DPTM)  ini,  diucapkan  terima  kasih  sebesar- sebesarnya kepada:
1. Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM) Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi, yang telah membiayai kegiatan DPTM ini,sesuai dengan kontrak no: 123/SP2H/PPM/DRPM/2019.
2. P3M Politeknik Negeri Banyuwangi yang telah mengkoordinir kegiatan DPTM ini sehingga berjalan dengan lancar.
3. Takmir Masjid Baitul Muttaqin dan juga Ketua RT 01/02 yang telah bersedia menjadi mitra dan antusias dalam menyukseskan kegiatan DPTM ini.

## ISSN 2723-1674 (Media Online)

## REFERENCES
Batan, I Made Londen (2012), Desain Produk . Edisi Pertama. Guna Widya, Surabaya. BPPT  (2015), Outlook Energy Indonesia . Pusat Teknologi Pengembangan Sumber Daya dan Energi Budynas, G Richard (1999), Advanced Strength and Applied StressAnalysis . Second Edition. Mc.Graw-Hill. Ibrahim,  A,  M  dan  Yoshihihide  Suwa  (2018), Effect  of  Blade  Inclination  Angle  on  the  Efficiency  of  Hydrokinetic Turbine in an Undershoot Zero Head System , International Journal of Materials, Mechanics and Manufacturing . Vol. 6, pp. 388 -391.
Ichsan Rasyid (2019), Irigasi Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Piko, Radar Banyuwangi, Tersedia 12 Desember 2019,  13:56:51  wib    https://radarbanyuwangi.jawapos.com/read/2019/12/12/169918/irigasi-untuk- pembangkit-listrik-tenaga-piko
J.D., Moesley, P., dan Gill, A (2000), Recommendations on the Use of Microhydro Power in Rural Development . Journal of International Development, Vol.12, pp. 975-983. Muller, G. (2014), Water Wheels as a Power Source . Renewable Energy, Tersedia 2 Desember 2019, 10:46:23 wib http://hmf.enseeiht.fr/travaux /CD0708/beiere/3/html/bi/3/ fichiers/Muller_histo.pdf Purwantono, Bahrul Amin, Abdul Aziz, Jasman, dan Andre Kurniawan (2019), Performance Test of Pikohidro Cross Flow Water Turbine Using Multilevel Double Penstock , Teknomekanik, Vol.2, pp 76 – 80. Sato, G.T dan Hartanto N.S (2000), Menggambar Mesin Menurut Standart ISO , Pradnya Paramita, Jakarta. Sularso(1997), Dasar – dasar Perencanaan dan Pemeliharaan Elemen Mesin. Pradnya Paramita, Jakarta. Verlag, Westermann Georg  (1966), Westerman Tables . Wiley Eastern Limited. Fulford