Rancang Bangun dan Pemanfaatan Turbin Air Kaki Angsa untuk Desa Sumberdem

Ketersediaan energi listrik sudah merupakan keharusan bagi keberlanjutan pembangunan setiap negara. Energi listrik merupakan kebutuhan primer dan telah hampir menyamai tingkat kebutuhan terhadap sandang, pangan dan papan. Karenanya setiap negara berlomba untuk membangun pembangkit tenaga listrik yang bersesuaian dengan kondisi geografis dan sumber daya alam yang tersedia.

Indonesia sebagai negara yang berada pada garis khatulistiwa yang beriklim tropis memiliki cadangan hutan yang berlimpah yang menyediakan mata air/sumber air yang membentuk danau, dan sungai yang mengalirkan air sepanjang tahun. Air yang mengalir tersebut merupakan sumber energi yang salah satu manfaatnya untuk memutar turbin air untuk menghasilkan tenaga listrik.

Beberapa keunggulan pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah terjaminnya ketersediaan listrik tanpa batasan waktu selama intensitas aliran air dapat dipertahankan sesuai kebutuhan turbin/pembangkit, tidak menimbulkan polusi sehingga aman bagi lingkungan dan juga pengaturan air dari fasilitas pembangkit dapat digunakan sebagai sumber pengairan bagi lahan pertanian.

Energi listrik adalah kebutuhan pokok yang harus dipenuhi karna tanpa ada nya energi listrik setiap aktivitas manusia akan sulit untuk dikerjakan, karna semua aktivitas rata-rata memakai energi listrik. Kekurangan sumber listrik mengakibatkan terhambatnya aktivitas yang menggunakan tenaga listrik.

Berdasarkan analisis situasi yang kami lakukan program pengabdian yang dilakukan oleh peserta KKN Tematik Jurusan Teknik Mesin UM 2020 kelompok Desa Sumberdem Kecamatan Wonosari Kabupaten Malang yaitu banyaknya aliran air berasal dari air terjun yang belum termanfaatkan dan juga belum ada akses penerangan jalan menuju air terjun winong yang dijadikan wisata maka dengan adanya program kerja dari KKN Tematik pembuatan alat berupa Turbin Air Kaki Angsa yang nantinya diabdikan di Desa Sumberden, kecamatan Wonosari, kabupaten Malang akan sedikit memberi luaran manfaat pada akses penerangan jalan menuju air terjun winong. Program ini diselenggarakan dengan protokol pencegahan penyebaran virus Covid-19 mulai dari merencanakan hingga membuat Turbin Air kaki Angsa yang mana proses pengerjaannya tidak dilakukan pada lokasi tempat KKN Tematik UM 2020. Antusias yang tinggi dari warga dan bantuan serta arahan yang baik dari pihak Kepala Desa, Perangkat Desa mempermudah proker KKN Tematik ini.

Turbin air dapat merubah energi mekanik menjadi energi listrik. Energi mekanik dari turbin tersebut akan dikonversikan menjadi energi listrik melalui penyaluran tenaga berupa gerak putar dari turbin ke generator. Generator tersebut diasumsikan mampu menghasilkan daya sebesar 30 kW/h dengan tegangan sebesar 380 volt.  UMKM Desa Sumberdem dapat memanfaatkan tubir air ini untuk kebun kopi hingga pengolahan kopi agar masyarakat dapat mandiri akan energi listrik sehingga mampu meringankan biaya produksi kopi.

Proses pertama yang dilakukan dalam program kerja ini adalah merancang desain dari Turbin Air Kaki Angsa seperti gambar berikut.

Proses selanjutnya dari pembuatan Turbin setelah pembuatan frame adalah pembuatan sudu turbin dan sirip turbin dengan jumlah 6 sudu dan 15 sirip sesuai dengan rancangan desain. 

Proses pemasangan komponen turbin menjadi satu dilakukan setelah semua komponen turbin selesai dikerjakan. Pemasangan sirip pada sudu membutuhkan waktu lebih lama karena diperlukan ketelitian dan kepresisian. Pemasangan poros pada turbin dan proses pengelasan sudu sudu turbin menjadi proses inti dari proses pembuatan turbin, karena pada proses tersebut yang akan menentukan kinerja dari turbin tersebut.

Pembuatan frame dan pemasangan komponen 

Proses pembuatan turbin telah selesai dilaksanakan, proses selanjutnya adalah pemasangan transmisi daya dari turbin, seperti pemasangan transmisi putaran hingga transmisi daya sehingga turbin dapat menghasilkan energi listrik. Komponen dari transmisi putaran turbin adalah pulley dan

 V-Belt.

Setelah pembuatan turbin dan pemasangan transmisi selesai dilakukan, maka proses selanjutnya yang dilakukan adalah pelaksanaan uji coba. Uji coba dilaksanakan pada Sungai Brantas yang lokasinya dekat dengan lokasi pembuatan turbin. 

Uji coba yang dilakukan berhasil dan turbin telah dapat digunakan dan berfungsi dengan baik. Turbin yang telah diuji coba akan dipasang pada lokasi sungai di Desa Sumberdem yang memiliki potensi air tinggi.

Uji Coba Alat

Setelah di uji coba maka alat di sosialisaikan ke masyarakat yang bertempat di Desa Sumberdem. Pada sosialisasi mahasiswa KKN TEMATIK UM 2020 menjelaskan mulai dari pengenalan alat, komponen alat, perbaikan alat hingg penerapan/demo alat. 

Penerapan Alat

Setelah penerapan/demo alat yang dilakukan dialiran sungai Desa Sumberdem maka didapatkan Turbin Air Kaki Angsa dapat bekerja sesuai prinsip kerjanya dengan baik sehingga UMKM Desa Sumberdem dapat memanfaatkan tubir air ini untuk kebun kopi hingga pengolahan kopi agar masyarakat dapat mandiri akan energi listrik sehingga mampu meringankan biaya produksi kopi.