## Implementasi Hidroponik Energi Surya di RW 2 Kelurahan Wonosari Kecamatan Ngaliyan Semarang
Dedi Nurcipto * 1 , Dian Retno Sawitri 2 , Dewa Kusuma Wijaya 3 1,2,3 Universitas Dian Nuswantoro Semarang
3 Fakultas Teknik e-mail: * 1 dedi.nurcipto@dsn.dinus.ac.id , 2 drsawitri@dsn.dinus.ac.id ,
3 dewa.kuja@dsn.dinus.ac.id

## Abstrak
Covid  19  (Coronavirus)  memberikan  banyak  pengaruh  dalam  berbagai  sektor,  salah satu sektor yang berdampak adalah sektor ekonomi. Banyak sekali perusahaan yang menutup usahanya untuk mencegah penularan pandemi masyarakat ini serta banyak pabrik, toko, dan UMKM  yang  terpaksa  menutup  usaha  mereka  karena  adanya  pandemi  ini.  Dilain  pihak masyarakat dituntut untuk meningkatkan imun untuk mencegah penularan virus. Peningkatan imun dapat dilakukan dengan menkonsumsi sayur, buah yang berkwalitas dan segar serta di hasilkan dengan proses yang ramah lingkungan. Untuk mendapatkan sayur yang segar dapat dilakukan dengan penanaman secara mandiri dengan metode hidroponik. Untuk menggerakan pompa  air  irigasi  di  gunakan  energi  yang  berasal  dari  sinar  matahari  yang  lebih  efisien karena  berasal  dari  sinar  matahari  dan  tidak  menghasilkan  emisi  yang  memiliki  dampak negatif terhadap lingkungan. Sehingga dari permasalahan tersebut Implementasi Hidroponik Energi Surya Guna Mendukung Lingkungan Bersih Dan Hijau Di Rw 2 Kelurahan Wonosari Kecamatan  Ngaliyan  Kota  Semarang  telah  dilakukan.  Dari  hasil  kegiatan  tersebut  warga dapat melakukan penanaman sayuran secara mandiri .

## Kata kunci: Hidroponik, Solar Panel, Ramah lingkungan, Covid 19

## Abstract
Covid 19 (Corona virus) has had many impacts in various sectors, one of which is the economic sector. Lots of companies have closed their businesses to prevent the transmission of this  community  pandemic  and  many  factories,  shops,  and  UMKM  have  been  forced  to  close their  businesses  because  of  this  pandemic.On  the  other  hand,  the  community  is  required  to increase their immunity to prevent transmission of the virus. Immune enhancement can be done by  consuming  quality  and  fresh  vegetables,  fruits  and  produced  with  environmentally  friendly processes. To get fresh vegetables, it can be done by planting independently with the hydroponic method. To drive the irrigation water pump, energy from sunlight is used which is more efficient because it comes from sunlight and does not produce emissions that have a negative impact on the  environment. From  the  results  of  these  activities,  residents  can  grow  vegetables independently.  So  from  these  problems  the  implementation  of  solar  energy  hydroponics  to support a clean and green environment in Rw 2 Wonosari Village, Ngaliyan District, Semarang City has been carried out.
Keywords : Hydroponics, Solar Panels, Eco-friendly,Covid 19

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia adalah negara yang sangat besar dan kaya raya, jumlah populasi di Indonesia berdasarkan  data  Departemen  Urusan  Ekonomi  dan  Sosial  PBB  (UN  DESA)  yang  di  cuplik dalam www.goinsan.com total jumlah penduduk di Indonesia saat ini adalah 266.927.712 orang [1].  Tentunya  populasi  yang  sangat  besar  ini  memberikan  potensi  yang  bisa  memberikan keuntungan dan kekuatan bangsa Indonesia tetapi juga memberikan potensi permasalahan juga. Salah  satu  permasalah  yang  sering  dihadapi  di  Indonesia  dan  dunia  adalah  listrik.  Selama  ini listrik  di  supalay  dari  pembangkit  berbahan  bahan  dasar  fosil  yang  mana  mengakibatkan pemanasan  global  dan  pencemaran  udara  akibat  dari  PLTU.  PLTS  merupakan  salah  satu alternatif  energi  terbarukan  yang  dapat  menjadi  solusi  dari  permasalahan  masyarakat  dalam urusan  listrik.  Indonesia  sebagai  negara  tropis  yang  terletak  di  kawasan  katulistiwa,  memiliki potensi  energi  matahari  yang  melimpah  yang  bersinar  sepanjang  tahun.  LAPAN  mencatat radiasi  harian  rata-rata  energi  surya  adalah  4.8  KWh/m2.  Karenanya,  sistem  PLTS  dapat dipasang  dimana  saja  di  seluruh  wilayah  Indonesia  selama  lokasi  terkena  sinar  matahari  dan tidak  terhalang  oleh  bayangan  benda  apapun.  Dengan  potensinya  yang  sangat  besar  dan merupakan  sumber  energi  yang  tak  terbatas  dan  ramah  lingkungan,  energi  matahari  dapat menjadi  sumber  energi  utama  di  masa  depan.  Penggunaan  energi  yang  berasal  dari  sinar matahari ini tentu lebih efisien karena berasal dari sinar matahari dan tidak menghasilkan emisi yang memiliki dampak negatif terhadap lingkungan.
Selain  itu  permaslahan  yang  sekarang  di  hadapi  masyarakat adalah  virus.  Coronavirus yang pertama kali terdeteksi di Indonesia adalah bulan Maret 2020[2]. Coronavirus adalah suatu kelompok  virus  yang  dapat  menyebabkan  penyakit  pada  hewan  atau    manusia. Beberapa jenis coronavirus diketahui menyebabkan infeksi saluran nafas pada manusia mulai dari batuk pilek hingga yang lebih serius seperti Middle East Respiratory Syndrome (MERS) dan Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS). Covid 19 memberikan banyak pengaruh dalam berbagai sektor, salah  satu  sektor  yang  berdampak  adalah  sektor  ekonomi[3].    Banyak  sekali  perusahaan  yang menutup  usahanya  untuk  mencegah  penularan  pandemi  masyarakat  ini  serta  banyak  pabrik, toko,  dan  UMKM  yang  terpaksa  menutup  usaha  mereka  karena  adanya  pandemi  ini.    Tingkat pengangguran  di  Jawa  Tengah  tercatat  sebanyak  820  ribu  orang  pada  tahun  2019[4].  Data  ini akan terus meningkat di tahun 2020.
Sayur dan buah-buahan jadi makanan yang diutamakan saat masa pandemi virus corona (covid-19)  untuk  tetap  menjaga  kesehatan  tubuh[5].  Menyadari  pentingnya  nutrisi  buah  yang harus  dikonsumsi  tiap  hari.  Namun  perlu  di  perhatikan  buah  dan  sayur  harus  mempunyai kualitas  yang  baik  agar  dapat  di  hasilkan  secara  maksimal.  Mata  pencaharian  atau  pekerjaan yang banyak dilakukan oleh masyarakat Jawa Tengah adalah pertanian, peternakan, dan sektor industri,  seperti  pabrik  [6].  Luas  lahan  baku    di  Indonesia  adalah  7.463.948  hektare  di  tahun 2019  [7]  dan  mengalami  penurunan  di  tahun  2020.  Hal  ini  dapat  berkembang  dikarenakan semakin langkanya sumberdaya lahan, yang terutama disebabkan pertumbuhan penduduk yang tinggi serta berkembangnya sector industri dan jasa. Kegiatan pertanian konvensional semakin tidak  kompetitif  karena  tingginya  harga  lahan  dan  keterbatasan  sumberdaya  lahan  [8]. Perkembangan  teknologi  sekarang  sudah  berkembang  cepat,  begitu  pula  di  bidang  pertanian. Salah  satu  perkembangan  teknologi  yang  terjadi  adalah  cara  teknik  budidaya  tanaman  dengan hidroponik. Pada perkembanganya hidroponik merupakan suatu teknik budidaya tanaman tanpa menggunakan media tanah untuk tumbuh dan berkembang. Media tanam yang digunakan dapat seperti air, arang, arang sekam, pasir, kerikil, Berkebun secara hidroponik dapat dilakukan pada suatu  tempat  yang  tidak  memiliki  area  yang  luas.  Hidroponik  ini  memberikan  jalan  alternatif teknik  budidaya  tanaman  bagi  petani  yang  memiliki  lahan  sempit  ataupun  lahan  kosong  pada kondisi pandemi saat ini.
Program  PKM  ini  merupakan  lanjutan  dari  penelitian  terkait  dengan  pengembangan
sistem  hidroponik  NFT  (Nutrient  Film  Technique)  bertenaga  surya  yang  dilakukan  oleh Fakultas Teknik Universitas Dian Nuswantoro. Pada kegiatan PKM ini hasil penelitian tersebut akan  diimplementasikan  ke  masyarakat  sebagai  bentuk  penyelesaian  permasalahan  lingkungan sehubungan  dengan  kondisi  pandemi  saat  ini.  Hidroponik  NFT  (Nutrient  Film  Technique)  itu sendiri  adalah  salah  satu  sistem  hidroponik  yang  menggunakan  sistem  sirkulasi  nutrisi.  NFT mensirkulasi  aliran  nutrisi  tipis  atau  serupa  dengan  film.  NFT  bertujuan  agar  tanaman mendapatkan  nutrisi,  air  dan  oksigen  secara  bersamaan.  Dengan  mengunakan  pompa  air diharapkan mendapatkan kebutuhan tersebut.
Warga  masyarakat  RW  2  Kelurahan  Wonosari  Kecamatan  Ngaliyan  Kota  Semarang saat ini tengah menuju penerapan program lingkungan bersih dan hijau, dimana segala bentuk perubahan  terkait  kondisi  lingkungan  diarahkan  untuk  mendukung  program  tersebut  dengan memanfaatkan  segala  bentuk  sumber  daya  yang  dimiliki.  Namun  kondisi  pandemi  saat  ini menjadi  salah  satu  kendala  yang  menghambat  warga  masyarakat  dalam  mengembangkan program  tersebut.  Di  lain  sisi,  masyarakat  harus  dituntut  untuk  menerapkan  pola  hidup  sehat dengan  menjaga  asupan  gizi  agar  imun  tubuh  tetap  terjaga  sebagai  bentuk  antisipasi  corona virus  yang  menjadi  pandemi  saat  ini  salah  satunya  adalah  dengan  konsumsi  sayur  hijau. Berdasarkan  kondisi  tersebut  dibutuhkan  suatu  solusi  dimana  program  lingkungan  bersih  dan hijau dapat terealisasi dengan tetap menjaga kondisi kesehatan masyarakat.
Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Fakultas Teknik Universitas Dian Nuswantoro terkait dengan  pengembangan  sistem  hidroponik  NFT  bertenaga  surya  menjadi  solusi  atas permasalahan tersebut.

## 2. METODE PENELITIAN
Gambar 1. Diagram Blok Metode
Berikut adalah alur pelaksanaan program kegiatan PKM.
1. Survey Pendahuluan
Tahapan  survey  pendahuluan  ini  menggunakan  metode  observasi  lapangan  untuk melakukan  pengamatan  terkait  kondisi  lahan  sempit  ataupun  lahan  kosong  warga masyarakat RW 2 Kelurahan Wonosari Kecamatan Ngaliyan Kota Semarang sebagai mitra, serta  metode  wawancara  langsung  terhadap  mitra  dan  kepala  RW  setempat  untuk mendapatkan informasi lanjut sebagai penunjang analisis situasi, sehingga needs perlunya program kegiatan PKM ini dilakukan dapat teridentifikasi dengan tepat.
2. Rumusan Masalah
Tahapan  rumusan  masalah  ini  berupa  penentuan  permasalahan  mitra  dari  survey pendahuluan dan analisis situasi yang telah dilakukan sebelumnya.
3. Solusi
Tahapan solusi ini berupa pembuatan alternatif pemecahan masalah dari permasalahan mitra yang telah dirumuskan sebelumnya..
4. Target
Tahapan ini merupakan tahapan untuk membuat target capaian program kegiatan PKM yang akan dilakukan.
5. Luaran
Tahapan ini merupakan tahapan untuk membuat luaran wajib maupun luaran tambahan dari program kegiatan PKM yang akan dilakukan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  dari  pengabdian  ini  berupa  alat  media  media  tanam  hidroponik  dengan  sumber energy matahari. Pembuatan alat meliputi pembuatan gully paralon PVC,  rak instalasi, box air, pembangkit listrik dan kontolanya.

## 3.1 Proses Pembuatan
Gully merupakan saluran irigasi yang terbuat dari pipa PVC dengan ukuran 2,5”. proses pembuatannya adalah dengan melubangi PVC dengan mata bor khusus dengan ukuran 44 mm dengan  jarak  masing  masing  lubang  adala  15  Cm.  Sedangkan  untuk  kerangka  gully menggunakan  almunium  hollo  4x4  dengan  bentuk  segitinga  siku  dengan  panjang  1,5  m  dan lebar 50 cm denagan jarak masing masing penyangga adalah 30 cm. Sedangkan untuk krangka panel surya menngunakan besi L dengan ukuran 4x4 dengan ketinggian 2 meter.
Gambar 2.  Proses pembuatan irigasi, penyangga irigasi dan tendon air

## Gambar 3. Pembuatan penel, penyangga PV
Hasil akhir pembuatan alat adalah 2 set gully PVC dengan kapitas 160 lubang dengan panel 120W dengan pengaturan debit air yang dapat di atur.
Gambar 4. Hasil pembuatan alat keseluruhan
Setelah pembuatan alat kemudian dilakukan ujicoba alat dengan melakukan penanaman tanama  berupa  kangkung  dan  sawi  sendok.  uji coba  dilakukan  berupa  uji coba  kelistrikan  dan efektifitas  pemanfaatan  daya.  Dari  hasil  uji  coba  alat  dapat  bekerja  dengan  baik  dengan  hasil tanam yang normal yaitu selama satu bulan sayur dapat di panen.
Gambar 5.  Hasil uji coba penanaman
Setelah dilakukan uji coba dengan hasil yang  maksimal  maka di implementasikan dan pelatihan hidroponik di RW02 Kelurahan Wonosari Kecamatan Ngaliyan Kota Semarang yang di  hadiri  oleh  warga.    Kegian  pelaksanakan  tersebut    diadakan  pada  hari  Minggu  15  Agustus 2021  dimana  acara  tersebut  kemas  dalam  serangkaian  dengan  acara  kerja  bhakti  dan  serah terima bantuan Hidroponik Energi Surya dari FT UDINUS, Mesin Crusher dari DLH semarang, ECO  Enzemy  dari Rotary  Club  of Semarang  kerjsama  PMI  kota  semarang  dan  SIBAT Wonosari.
Gambar 6. Serah terima alat dengan ketua RW 2 Kelurahan Wonosari
Gambar 7. Pelatihan dan pengarahan Hiroponik di RW 2 Kelurahan Wonosari

## 2.2 Biaya pembuatan alat
Tabel 1. Total biaya Pengabdian Masyarakat No Nama Bahan Biaya 1 2 Set irigasi dan Box Rp 1.168.550 2 2 Set Penyangga irigasi Rp 561.500 3 1 Set pembangkit listrik dan pompa air Rp 3.265.600 4 Lain lainnya Rp 490.000 Total Rp 5.485.650

## 2.3 Spesifikasi Alat
Hasil  program  pengabdian  kepada  masyarakat  ini  terealisasi  dua  unit  alat  hidroponik menggunakan  tenaga  surya.  Spesifikasi  dari  alat  hidroponik  tenaga  surya  tersebut  adalah sebagai berikut:
• Panjang bentangan : 8 meter • Jumlah pipa tanam : 8 pipa • Jumlah lubang tanam :  160 lubang • Sumber daya : Panel surya PV 120wp • Penyimpan listrik : Aki 12V, 35Ah • Total daya/hari : 420 Watt • Kontrol : Mppt 30A • Fitur : On/Off adjustment pompa air dan debit air, auto protek beban

## 2.4 Data biaya oprasional dan maintenance
Tabel 2. Kebutuhan oprasional sekali penanaman (160 lubang) ± 1 bulan No Bahan Jumlah Biaya per bungkus 1 Rockwool ± 20 cm x 20 cm x 5 cm Rp 60.000/ sleb 2 AB Mix ± 1800 ml Rp 32.000/ 100 liter 3 Sayuran kangkung ± 1120 biji Rp 16.000 / bungkus
Perawatan alat dengan pengecekan batarai 6 bulan sekali.

## 2.5 Petunjuk Oprasional Alat
1. Intalasi  paralon  hidroponik  dengan  bentuk  S  dengan  pemasangan  box  air  pada  ujung bawah.
2. Isikan air pada bok air ( minimal setengah dari isi bok / 30 liter)
3. Pasang instalasi panel dan hubungkan masing masing kabel yaitu kabel PV, kabel batrei dan kabel pompa sesuai dengan pasangan konektor masing masing.
4. Setelah instalasi kelistrikan (no 3) maka system langsung aktif dan siap di gunkan.
5. Untuk mengatur timer nyala dan mati pompa dengan mengatur konop pada bok panel. Rang  kop  adalah  60  menit,  posisi  vertical  adalah  timer  20  menit,  posisi  maksimal  ke kanan adala waktu timer maksimal yaitu 60 menit.
6. Masukan tanaman setelah disemai.
7. Masukan nutrisi AB mix sesuai dengan kebutuhan tanaman. Lihat table nutrisi tanaman.

## 2.6 Kebermanfaatan
1. Masyarakat  lebih  mengenal  teknologi  terbarukan  yang  di  terapkan  pada  hidroponik sebagai sumber energi  untuk mensirkulasikan air.
2. Masyarakat dapat menanam dan memanen sayuran secara mandiri.
3. Sayuran yang di panen lebih bersih dan segar.
4. Memanfaatkan lahan sempit untuk berkebun.

## 4. KESIMPULAN
Kesimpulan  dari  program  kegiatan  pengabdian  kepada  masyarakat  “Implementasi Hidroponik Energi Surya Guna Mendukung Lingkungan Bersih dan Hijau di RW 2 Kelurahan Wonosari Kecamatan Ngaliyan Kota Semarang” adalah sebagai berikut:
1. Masyarakat  memahami  mekanisme  system  hidroponik  di  lahan  sempit  dengan memanfaatkan sunber energi matahari.
2. Masyarakat  paham  dalam  proses  tanaman  hidroponik  dari  menyemai  sampai dengan memanen.
3. Masyarakat dapat memanfaatkan hasil tanaman yang segar dan berkualitas.
4. Masyarakat  paham  manfaat  dari  kegiatan  hidroponik  dapat  mengembangkan kewirausahaan yang dimulai dari halaman rumah sendiri
5. SARAN
Saran  untuk  program  kegiatan  pengabdian  kepada  masyarakat  selanjutnya  adalah sebagai berikut
1. Perlu adanya lebih banyak hydroponic, agar masyrakat dapat mengasilkan sayuran sendiri secara priodik dan kontinyau.
2. Memberikan  pelatihan  agar  dapat  menghsilkan  sayuran  sendiri  dengan mengunakan memafaatkan barang sekitarnya.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Pelaksana  kegiatan  program  PKM  ini  mengucapkan  banyak  terima  kasih  kepada  LPPM Universitas Dian Nuswantoro Semarang dengan no kontrak 001/A.38-04/UDN-09/I/2021 yang telah  mendanai  program  pengabdian  masyarakat  secara  internal  dan  kepada  RW  2  Kelurahan Wonosari Kecamatan Ngaliyan Kota Semarang Yang Bersedia menjadi mitra kegiatan ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] goinsan.com, “Jumlah Penduduk Indonesia,” https://www.goinsan.com/2018/04/jumlah-  penduduk-indonesia-terbaru.html ,  Apr- 2018.
[2] Kompas.com  “ Melihat  Peningkatan  Kasus  Covid-19  di  Indonesia  dari  Bulan  ke Bulan” 1 September  2020.
[3] Livana  PH,  Resa  Hadi  Suwoso  dkk”  Dampak  Pandemi  Covid-19  Bagi Perekonomian  Masyarakat  Desa”  Indonesian  Journal  of  Nursing  and  Health Sciences, Volume 1 Nomor 1, Oktober 2020
[4] Gatra.com “820 Ribu Warga Jateng Menganggur” 20 Januari 2020
[5] Tribunnews.Com,  “Hanya  Perbanyak  Sayur  dan  Buah  Saat  Pandemi  Covid-19, Perhatikan Juga Porsi Protein” 10 Juni2020
[6] Mediaindonesia.com”  Jaga  Imun  Tubuh  di  Masa  Pandemi,  Masyarakat  Diimbau Konsumsi Buah” 22 Oktober 2020