https://jamsi.jurnal-id.com

## Peningkatan Produktivitas Pertanian Mengunakan Teknologi Pompa Smart Energi pada Kelompok Tani Wasur Rimba Jaya Merauke Papua
Muhamad Rusdi* 1 , Hariyanto Hariyanto 2 , Candra Agus Wahyudi 3
1 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Musamus, Indonesia
2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Musamus, Indonesia
3 Program Studi Pendidikan Ekonomi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Musamus,
Indonesia
*e-mail: rusdi_ft@unmus.ac.id 1 , hariyanto_ft@unmus.ac.id 2 , candra@unmus.ac.id 3

## Abstrak
Desa Wasur di Distrik Rimba Jaya Merauke Papua merupakan salah satu penghasil tanaman padi dengan  total  produksi  mencapai  1.650  ton  dengan  luas  lahan  300  ha.  Adapun  jenis  sawah  yang  telah teridentifikasi  adalah  sawah  tadah  hujan.  Proses  penanaman  padi  sangat  bergantung  pada  kolam-kolam penampungan air hujan yang telah dibuat. Salah satu permasalahan petani adalah biaya produksi, terutama pembelian  bahan  bakar  minyak  (BBM)  untuk  mendistribusikan  air  dengan  menggunakan  pompa konvensional.  Kegiatan  pengabdian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  produktivitas  petani  dan mensosialisasikan  pemanfaatan  energi  terbarukan  yang  ramah  lingkungan.  Pelaksanaan  kegiatan pengabdian ini melalui beberapa tahapan yaitu Sosialisasi teknologi, Rancang bangun teknologi, Workshop teknologi  dan  Evaluasi  kegiatan.  Adapun  hasil  pengabdian  ini  menunjukan  rancang  bangun  Teknologi Pompa  Smart  Energi  dapat  beroperasi  dengan  baik,  dengan  total  daya  yang  dihasilkan  mencapai  712,6 W/m2  dan  debit  air  pompa  mencapai  3,5  m3/s.  Para  petani  dapat  mengoperasikan  dan  memelihara teknologi tersebut sesuai dengan standar operasional prosedur. Para petani juga dapat mengurangi biaya penggunaan BBM, meningkatkan produktivitas dan dapat menerapkan teknologi energi terbarukan.
Kata kunci : Energi Terbarukan, Irigasi persawahan, Pompa Smart Energi, Tenaga Surya

## Abstract
Wasur  Village in the Rimba  Jaya  District of Merauke Papua is one of the producers  of rice  plants with  a  total  production  of  1,650  tons  with  a  land  area  of  300  ha.  The  types  of  rice  fields  that  have  been identified are rainfed rice fields. The process of planting rice is very dependent on rainwater collection ponds that have been made. One of the problems for farmers is production costs, especially the purchase of fuel oil (BBM)  to  distribute  water  using  conventional  pumps.  This  service  activity  aims  to  increase  farmer productivity and promote the use of environmentally friendly renewable energy. The implementation of this service activity goes through several stages, namely technology socialization, technology design, technology workshop, and activity evaluation. The results of this service show that the Smart Energi Pump Technology design  can  operate  well,  with  the  total  power  generated  reaching  712.6  W/m2  and  the  pump  water  flow reaching 3.5 m3/s. Farmers can operate and maintain the technology in accordance with standard operating procedures. Farmers can also reduce the cost of using fuel, increase productivity, and can apply renewable energy technologies.
Keywords : Renewable Energy, Rice field irrigation, Smart Energy Pump, Solar Power

## 1. PENDAHULUAN
Desa Wasur terletak pada Distrik Rimba Jaya Merauke Papua dan merupakan salah satu penghasil  tanaman padi dengan total produksi mencapai 1.650 ton dengan luas lahan 300 ha. Penduduk Wasur adalah gabungan penduduk yang pindah dari kampung-kampung transmigrasi di  Kabupaten  Merauke  dengan  alasan  utama  untuk  meningkatkan  ekonomi.  Sebagian  besar masyarakatnya berprofesi sebagai petani padi dengan jumlah produksi padi dari tahun ke tahun terus  meningkat  seiring  dengan  bertambahnya  jumlah  pembukaan  lahan  baru.  Lahan persawahan  yang  dikelola  adalah  sawah  tadah  hujan,  jenis  sawah  ini  sangat  mengandalkan curah  hujan  untuk  mengairannya  (Jonizar  &  Martini,  2016).  Oleh  karena  itu,  air  hujan  di tampung dalam long storage (kolam penampungan) dan digunakan untuk mengairi persawahan.
Para petani mempunyai salah satu permasalahan dalam mengairi persawahannya sebab
https://jamsi.jurnal-id.com
air harus  pindahkan  dari  long  storage  ke  persawahan  dengan menggunakan  Pompa  berbahan bakar bensin atau solar. Kebutuhan bahan bakar yang digunakan rata-rata setiap 1 ha adalah 55- 60 liter dengan total biaya hingga mencapai Rp. 3.900.000 hingga panen. Apabila datang musim panas sumber air dari long storage mulai berkurang bahkan terkadang sampai habis. Hal ini juga yang  menyebabkan  para  petani  harus  mengeluarkan  biaya  hingga  dua  kali  lipat  untuk mengambil air pada long storage lainnya yang tersedia walaupun dengan jarak yang jauh  dan proses pompa yang berulang.
Teknologi  Pompa  Modifikasi  Smart  Energi  adalah  teknologi  modifikasi  baru  dan terbarukan yang dapat menjadi salah satu solusi untuk mengatasi masalah biaya produksi para petani  terutama  biaya  bahan  bakar  untuk  mengairi  air  ke  persawahan.  Salah  satu  percepatan pertumbuhan  output  pertanian  yaitu  teknologi  yang  dirancang  untuk  meningkatkan produktivitas petani (Fitria et al., 2022; Lestari et al., 2022; Rahutomo et al., 2022; Sokawera & Padamara,  2022). Selain itu,  Pengembangan teknologi  pemanfaatan energi terbarukan sebagai langkah  konservasi  energi  dalam  menghadapi  tantangan  global  energi  bersih  dan  ramah lingkungan (Direktorat Konservasi Energi, 2020; IESR, 2019).
Potensi  energi  matahari  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi  terbarukan  untuk membangkitkan  listrik  dan  menyalakan  pompa.  Tujuan  dari  Kegiatan  Produk  Teknologi  yang Didiseminasikan  ke  Masyarakat  ini  adalah  untuk  meningkatkan  produktivitas  petani  dan mensosialisasikan  pemanfaatan  energi  terbarukan  yang  murah  dan  ramah  lingkungan. Teknologi  Pompa  Modifikasi  Smart  Energi  adalah  hasil  penelitian  bertahap  yang  telah dikembangkan sejak tahun 2019 di Laboratorium Teknik Elektro dan Teknik Mesin Universitas Musamus Merauke (Jayadi et al., 2015; Parenden, Hariyanto, 2019; M Rusdi et al., 2020). Adapun besar  daya  yang  telah  diteliti  dapat  mengkonversi  energi  matahari  mencapai  270.45  W/m2 (Hariyanto  et  al.,  2020).  Pada  Prinsipnya  Pompa  Modifikasi  Smart  Energi  adalah  pompa modifikasi  daya  rendah  yang  menggunakan  sumber  energi  dari  matahari.  Pompa  akan dinyalakan dengan mengunakan sumber energi listrik yang dikonversi menggunakan fotovoltaik dari energi matahari. Energi listrik yang dihasilkan fotovoltaik dialirkan ke Inverter, kontroler dan  baterai  kemudian  disambungkan  ke  pompa  untuk  menghisap  air.  Desain  Pompa  dan fotovoltaik yang fleksibel sangat memudahkan petani untuk mengoperasikan teknologi tersebut.
Diharapkan dengan terlaksananya Kegiatan Produk Teknologi yang Didiseminasikan ke Masyarakat  (PTDM)  ini  dapat  mengurangi  biaya  produksi  para  petani,  meningkatkan pendapatan dan memberikan soft skill untuk memanfaatkan energi terbarukan. Adapun bentuk kegiatan ini berbasis pada pengembangan masyarakat yaitu dua Kelompok Tani sebagai Mitra akan didampingi dengan pelatihan agar dapat mengetahui pengoperasian dan pemeliharaannya dengan baik. Pelaksanaan program ini dibagi menjadi beberapa 6 tahap antara lain : Sosialisasi kegiatan,  Rancang  bangun  Pompa  Smart  Energi,  Pelatihan  pengoperasian  dan  pemeliharaan teknologi, serta evaluasi penerapan teknologi.

## 2. METODE
Pelaksanaan  pengabdian  ini  berlokasi  di  Kabupaten  Merauke  dan  berada  pada  dua tempat yaitu di Universitas Musamus Merauke (Rancang Bangun Teknologi) dan Daerah Mitra di Desa  Wasur,  Distrik  Rimba  Jaya  (Sosialiasi  Dan  Workshop).  Pelaksanaan  kegiatan  ini  selama bulan  juli  hingga  desember  2021  (6  Bulan)  dengan  jumlah  mitra  yang  terlibat  dalam pelaksanaan  sebanyak  2  Kelompok  Tani.  Adapun  tahapan  pelaksanaan  kegiatan  di  jelaskan sebagai berikut:
a. Sosialisasi Teknologi
Sosialisasi  Kegiatan  ini  bertujuan  untuk  memberikan  informasi  kepada  petani  tentang teknologi  yang  akan  di  implementasikan  sebagai  problem  solver  dan  juga  memberikan pemahaman tentang urgensi pemanfaatan energi terbarukan kepada masyarakat.
b. Rancang bangun teknologi
Rancang  Bangung  Pompa  Modifikasi  Smart  Energi  ini  dilakukan  di  Laboratorium  Teknik Mesin dan Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Musamus. Dengan lama pengerjaan kurang
https://jamsi.jurnal-id.com
lebih  2  bulan,  mulai  dari  persipan  alat  dan  bahan  yang  dibutuhkan,  proses  pembuatan rangka,  pengelasan,  pengecatan,  perakitan  komponen-komponen  hingga  pengujian  awal untuk kelayakan pakai.
c. Workshop teknologi
Workshop  pengoperasian  dan  pemeliharaan  teknologi  ini  dilakukan  setelah  tahap  kedua yaitu  perancangan  telah  selesai  dibuat.  Para  mitra  dibekali  pelatihan  step by  step  tentang bagaimana  pengoperasian  dan  pemeliharaan  teknologi.  Kemudian  mitra  juga  didampingi pada penerapan teknologi langsung di persawahan untuk mengalirkan air.
d. Evaluasi
Evaluasi  penerapan  teknologi  ini  dilakukan  setelah  tahap  3  dilaksanakan  untuk  melihat kekurangan-kekurangan  yang  terjadi  dilapangan.  Kemudian  akan  dilakukan  peninjauan ulang kembali untuk memaksimalkan penerapan teknologi.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan  hasil  survei,  analisis  situasi  dan  wawancara  langsung  dengan  kedua Kelompok  Tani  (Wasur  Berkah  I  dan  II),  didapatkan  informasi  bahwa  sebagian  besar masyarakat di Wasur adalah petani padi yang mempunyai luas garapan sawah 2-3 ha per orang. Topografi  lahan  persawahan  adalah  sawah  tadah  hujan  dan  mempunyai  tinggi  lahan  yang rendah. Petani mengairi sawah dengan sumber air utama yang berasal dari air hujan. Air hujan yang  turun  dari  langit  di  tampung  pada  long  storage  (kolam  penampungan)  yang  telah disediakan  pemerintah  daerah.  Salah  satu  permasalahan  yang  sangat  prioritas  adalah peningkatan  biaya  produksi  khususnya  untuk  pengairan  persawahan,  karena  petani  harus menggunakan mesin pompa berbahan bakar bensin/solar untuk menyedot dan mengalirkan air. Sementara biaya yang dikeluarkan untuk bahan bakar rata-rata dapat mencapai Rp. 3.900.000 per 1 ha hingga panen. Proses pemompaan air dapat dilakukan berulang-ulang jika musim panas tiba dan kolam penampungan mulai kering. Para petani harus mencari sumber air pada kolam penampungan lainnya, sehingga biaya pembelian bahan bakar dapat meningkat 2 kali lipat.

## 3.1. Pelaksanaan Sosialisasi Teknologi
Tahapan selanjutnya adalah memberikan sosialisai mengenai gambaran teknologi yang ditawarkan  untuk  menyelesaikan  permasalahan  mitra.  Selain  itu,  Gambar  1  menunjukkan  tim pengabdian  juga  memberikan  sosialisasi  mengenai  wawasan  pemanfaatan  energi  terbarukan sebagai  langkah  dalam  meningkatkan  kesadaran  masyarakat  tentang  pentingnya  energi terbarukan  dalam  penghematan  penggunaan  energi  dan  penerapannya  pada  peralatan pertanian  dan  fasilitas  umum  (Muhamad  Rusdi  et  al.,  2021).  Teknologi  Pompa  Smart  energi dirancang sesuai dengan kebutuhan para petani untuk memompa air mengaliri sawah dengan murah dan efektif. Perangkat-perangkat baik pompa 500 W, solar cell 750 Wp, inverter 1100VA, bateray (accu) 200Ah, BCU (Bateray Charger Unit) telah di rancang dalam satu kesatuan yang portable  (bongkar  pasang)  didalam  gerobak  yang  di  dorong  agar  memudahkan  para  petani seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 1. Sosialisasi Kegiatan bersama kelompok tani, Ketua Gapoktan dan Masyarakat
https://jamsi.jurnal-id.com
Prinsip  kerja  dari  Pompa  ini  adalah,  Energi  matahari  yang  diserap  solar  cell  langsung dikonversi  menjadi  energi  listrik.  Energi  listrik  yang  dihasilkan  oleh  solar  cell  masih  berupa sumber energi listrik arus searah (DC). Arus searah DC disimpan kedalam baterai (accu) dengan menggunakan BCU (Bateray Charger Unit). Inverter berfungsi sebagai alat untuk mengkonversi energi listrik arus searah (DC) menjadi energi listrik arus bolak-balik (AC) (M Rusdi et al., 2020). Arus yang keluar dari inverter di alirkan menuju instalasi pompa yang dicelupkan pada kolam penampungan yang kemudian menyuplai air ke sawah.

## Gambar 2. Teknologi Pompa Modifikasi Smart Energy

## 3.2. Hasil Rancang Bangun Teknologi
Tahapan  selanjutnya  yaitu  perancangan  Teknologi  Pompa  Submersible  Tenaga  Surya Portable  yang  melalui  beberapa  proses  pengerjaan  yaitu  pemodelan  teknologi  untuk meminimalisir  terjadinya  kesalahan  dalam  pembuatan  teknologi.  Proses  selanjutnya  yaitu pembuatan  teknologi  yang  terdiri  dari  pembuatan  gerobak  dan  instalasi  sistem  kelistrikan tenaga surya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3(a) & 3(b). Proses terakhir yaitu uji coba keamanan dalam pengoperasian teknologi yang bertujuan untuk memastikan bahwa teknologi yang  akan  diserahkan  ke  mitra  dalam  kondisi  baik  dan  aman  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar  3(c),  dan  pengambilan  data  peforma  teknologi  sebelum  diserahkan  kepada  mitra seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3(d).
(a) (b) (c)
(d)
Gambar 3. Rancang Bangun Dan Pengujian Teknologi (a) Perakitan panel surya (b) Perakitan komponen pada gerobak (c) Pengujian panel surya dan panel kontrol (d) Pengujian pompa
https://jamsi.jurnal-id.com
Adapun hasil uji coba pengoperasian teknologi dan pengambilan data peforma teknologi dapat dilihat pada Gambar 4. Pengujian dilakukan di Kabupaten Merauke pada jam 09.00 WIT – 15.00  WIT  dengan  keadaan  pompa  dioperasikan  tanpa  berhenti  dan  kondisi  cuaca  panas  dan mendung.  Besar  nilai  intensitas  matahari  yang  terukur  rata-rata  mencapai  924,60  W  seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4(a). Sementara besar arus, tegangan dan daya yang dihasilkan rata-rata mencapai, 8,5 A, 33,68 V dan 526,41 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4(b), 4(c) dan 4(d). Hasil yang ditunjukan terlihat sangat fluktuatif, hal ini disebabkan karena cuaca yang telah masuk musim penghujan di daerah Merauke Papua. Hasil yang ditunjukan terlihat sangat fluktuatif, hal ini karena cuaca yang telah masuk musim penghujan di daerah Merauke Papua.
(a) (b) (c) (d)
Gambar 4. Grafik hasil pengukuran teknologi (a) Grafik Intensitas terhadap waktu (b) Grafik Arus terhadap waktu (c) Grafik Tegangan terhadap waktu (d) Grafik Daya terhadap waktu

## 3.3. Workshop Teknologi
Tahapan  selanjutnya  yaitu  tim  pengabdian  memberikan  workshop  pengoperasian  dan pemeliharaan  teknologi  kepada  mitra  seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar  5(a)  dan  5(b) sekaligus serah  terima  teknologi  Pompa  Smart  energi  yang  dihadiri  oleh  mitra  kelompok  tani usaha mulya seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5(c). Selain itu tim pengabdian menyiapkan lembar  panduan  pengoperasian  untuk  memudahkan  mitra  agar  dapat  dipahami.  Mitra  yang hadir begitu antusias mengikuti kegiatan dan juga senang berdiskusi dan bertanya terkai hal-hal yang belum dipahami.
https://jamsi.jurnal-id.com

## (c)
Gambar 5. Workshop dan serah terima teknologi (a) Penjelasan komponen teknologi (b) Output debit alir pompa (c) Serah terima teknologi

## 4. KESIMPULAN
Kegiatan  pengabdian  kepada  masyarakat  dengan  mengimplementasikan  teknologi pompa  pompa  smart  energi  untuk  menyuplai  air  kesawah  dapat  berjalan  dengan  efektif  dan dapat  dimanfaatkan oleh  mitra sebagai  solusi  pemasalahan  dalam  menekan  biaya operasional proses  irigasi  sawah.  Selain  itu,  kegiatan  pengabdian  kepada  masyarakat  yang  telah dilaksanakan  dapat  dijadikan  percontohan  dan  meningkatkan  kesadaran  masyarakat  dalam pemanfaatan  energi  terbarukan  dibidang  pertanian.  Berdasarkan  hasil  evaluasi,  tanggapan masyarakat  dalam  pemanfaatan  teknologi  pertanian  berbasis  energi  terbarukan  sangat  efektif dan perlu pengembangan lebih lanjut. Oleh karena itu, perlu adanya dukungan dari pemerintah daerah  dalam  pengembangan  teknologi  pertanian  berbasis  energi  terbarukan  yang  bersinergi bersama perguruan tinggi dan pelaku usaha untuk mengoptimalkan potensi pertanian daerah.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih  kepada  Tim  Peneliti  dan  Universitas  Musamus  yang  telah  mendukung kegiatan  PTDM  sehingga berjalan  dengan  lancar. Kegiatan ini  dibiayai  oleh  Direktorat  Riset  & Pengabdian  Masyarakat  (DRPM)  melalui  skema  “Program  Teknologi  yang  Didesiminasikan Kep ada Masyarakat (PTDM)” dengan Nomor kontrak: 047/SP2H/DPTM/DRPM/2021.

## DAFTAR PUSTAKA
Direktorat  Konservasi  Energi.  (2020). Data  &  Informasi  Konservasi  Energi  2020 (Direktorat Konservasi  Energi  Direktorat  (ed.)).  Direktorat  Konservasi  Energi  Direktorat. https://simebtke.esdm.go.id/sinergi/assets/content/20210416125943_FINAL_Design_Bu ku_ESDM_2020_(21102020).pdf
Fitria, R., Luthfi, S. A. C., & Hindratiningrum, N. (2022). Penerapan Teknologi Pengolahan Pakan Ternak Kambing di Kelompok Tani Ternak Cipta Swasembada Banyumas . 2 (4), 1145 – 1151. Hariyanto, H., Parenden, D., V.-Gaile, Z., & Adinurani, P. (2020). Potential of New and Renewable Energy  in  Merauke  Regency  as  the  Future  Energy. E3S  Web  of  Conferences , 190 . https://doi.org/10.1051/e3sconf/202019000012
IESR. (2019). Energi kita. Institute for Essential Services Reform (IESR) , November .
Jayadi, Alahudin, M., & Untari. (2015). Aplikasi Hibrid Solar Cell - Wind Power Untuk Mendukung Penyediaan  Irigasi  Pertanian  (Studi  Kasus  Lahan  Sawah  1600  M2). Seminar  Nasionar Industrialisasi Madura (SNIRA) 2015 , 257 – 262.
Jonizar,  &  Martini,  S.  (2016).  Analisa  Ketersediaan  Air  Sawah  Tadah  Hujan  di  Desa  Mulia  Sari
https://jamsi.jurnal-id.com
Kecamatan  Muara  Telang  Kabupaten  Banyuasin. Bearing:  Jurnal  Penelitian  Dan  Kajian Teknik Sipil , 4 (4), 131 – 137.
Lestari, P., Safitri, L., Pelatihan, B., Jambi, P., Utara, S., Barat, S., Riau, K., Ahli, P. D., & Pertanian, P. (2022). Kajian  Efektivitas  Pelatihan  Dasar  Ahli  Terhadap  Kinerja  Penyuluh  Dalam Mendukung Pembangunan Pertanian . 2 (5), 621 – 627.
Parenden,  Hariyanto,  D.  (2019).  Simulation  of  Photovoltaic  Concentration  with  Fresnel  Lens Using  Simulink  Matlab. European  Journal  of  Electrical  Engineering , Vol.  21 , N ,  223 – 227. https://doi.org/10.18280/ejee.210214
Rahutomo, F., Pramono, S., Sulistyo, M. E., Ibrahim, M. H., Hariyono, J., Elektro, T., Sebelas, U., & Surakarta,  M.  (2022). Implementasi  dan  Sosialisasi  Smart  Farming  Hidroponik  Berbasis Internet of Thing di Dusun Ngentak , Bulakrejo , Sukoharjo . 2 (6), 1961 – 1970.
Rusdi, M, Samman, F. A., Sadjad, R. S., Umraeni Salam, A. E., & Machbub, C. (2020). Standalone Single  Phase  DC-AC  Inverter  with  FPGA-based  Pulse  Modulated  Generator  Unit. 2020 International  Seminar  on  Intelligent  Technology  and  Its  Applications  (ISITIA) ,  7 – 12. https://doi.org/10.1109/ISITIA49792.2020.9163770
Rusdi, Muhamad, Hariyanto, H., & Cipto, C. (2021). Sosialisasi Pemanfaatan Energi Terbarukan Dan  Pelatihan  Teknologi  Tepat  Guna  Berbasis  Solarcell  Untuk  Pelajar  SMPIT  Ibnu  Sina Merauke. Jurnal Pengabdian Masyarakat Indonesia , 1 (3), 79 – 84. https://doi.org/10.52436/1.jpmi.20
Sokawera, D., & Padamara, K. (2022). Penerapan Sistem Pertanian Organik di Kelompok Tani Tani Makmur . 2 (6), 809 – 813.
https://jamsi.jurnal-id.com

## Halaman Ini Dikosongkan