12

A. JUDUL PROGRAMKincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump) : Inovasi Irigasi Untuk Pelestarian Ekosistem Taman Kota Dengan Tenaga Angin Yang Mudah Operasionalnya

B. LATAR BELAKANG MASALAHTaman perkotaan yang merupakan lahan terbuka hijau, dapat berperan dalam pembantu fungsi hidrologi dalam hal penyerapan air dan mereduksi potensi banjir. Pepohonan melalui perakarannya yang dalam mampu meresapkan air ke dalam tanah, sehingga pasokan air dalam tanah (water saving) semakin meningkat dan jumlah aliran limpasan air juga berkurang yang akan mengurangi terjadinya banjir. Diperkirakan untuk setiap hektar ruang terbuka hijau, mampu menyimpan 900 m3 air tanah per tahun.Taman kota berfungsi penyerap dari berbagai polusi yang diakibatkan oleh aktivistas penduduk, seperti meredam kebisingan maupun yang paling signifikan adalah menyerap kelebihan CO2, untuk kemudian dikembalikan menjadi oksigen (O2). Selain menghasilkan oksigen, pohon juga berperan besar dalam menetralisir udara.Fungsi lain dari taman kota adalah fungsi estetika dan sosial, dimana taman kota dapat mempercantik estetika sebuah kota dan dapat sebagai tempat berbagai aktivitas sosial seperti rekreasi, diskusi dan lain-lain Kondisi taman kota yang menjadi mitra sangat memprihatinkan karena tidak terawat. Taman kota terlihat sangat gersang dan kurang indah. Tidak ada kawasan hijau lagi di sebagain besar kota yang ada di Indonesia. Seharusnya taman kota di rawat sehingga berfungsi ideal yaitu taman yang memiliki fungsi ekologis, estetika dan sosial. Dari permasalahan di atas, diperlukan suatu inovasi untuk menciptakan suatu alat yang cocok digunakan sebagai pelestari ekosistem yang ada di tamana kota. Salah satunya menggunakan kombinasi kincir angin dan irigasi tetes. Kincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin untuk memompa air, dalam hal ini air akan di distribusikan ke tanaman yang ada pada taman kota. Kincir angin akan lebih efisien karena dapat memanfaatkan tenaga angin yang ada pada lingkungan (taman) sehingga lebih hemat biaya operasional dan tanpa emisi gas yang dapat merusak lingkungan. Adapun irigasi pancar (drip irrigation) digunakan sebagai media penyuplai air ke tanaman. Menurut Prastowo (2002), kelebihan irigasi pancar ini dapat meningkatkan nilai guna air, meningkatkan pertumbuhan tanaman, efisiensi dan efektifitas pemberian air serta menghemat tenaga kerja.Adapun sumber air yang digunkan adalah air tanah, yaitu air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah. Digunkan air tanah karena air tanah bisa di dapat dengan mudah di taman-taman kota.

C. PERUMUSAN MASALAHBerdasarkan uraian latar belakang di atas, maka timbul permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimana membentuk suatu sistem irigasi yang menggunakan kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)? 2. Apakah kombinasi kincir angin savonius dan irigasi tetes (drip irrigation) mampu bekerja efektif pada tanaman yang ada pada taman kota? 3. Bagaimana cara mengkombinasikan kincir angin savonius dan irigasi tetes (drip irrigation) agar mudah operasionalnya?

D. TUJUAN PROGRAM1. Mengetahui sistem irigasi menggunakan kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump).2. Mengetahui bahwa kombinasi kincir angin savonius dan irigasi tetes (drip irrigation) mampu bekerja efektif pada tanaman yang ada pada taman kota.3. Mengetahui cara mengkombinasikan kincir angin savonius dan irigasi tetes (Drip Irrigation) agar mudah operasionalnya.

E. LUARAN YANG DIHARAPKANLuaran yang diharapkan dari program ini adalah terciptanya suatu inovasi irigasi yang menggunakan kombinasi kincir angin dan irigasi tetes (drip irrigation) yang mudah operasionalnya. Alat irigasi ini diharapkan dapat dijadikan solusi mengenai permasalahan taman kota yang rusak dan sangat memprihatinkan disaat ini. Di samping itu, alat irigasi ini juga dapat dijadikan sebagai salah satu alat yang secara tidak langsung dapat meningkatkan estetika, meningkatkan kegiatan sosial, dan mengurangi polusi udara yang ada pada kota.

F. KEGUNAAN PROGRAM Berdasarkan luaran yang diharapkan dalam program ini, maka dapat diperoleh manfaat dan kegunaannya, antara lain: 1. Bagi Mitraa. Mengurangi kinerja dinas pertamanan kota.b. Meningkatkan efektifitas kerja dinas pertamanan kota.c. Menambah estetika pada kota.2. Bagi Masyarakata. Mengurangi polusi udara yang dirasakan masyarakat.b. Dapat mengatasi sumur kering pada masyarakat.c. Meningkatkan kehidupan sosial pada masyarakat.3. Bagi Mahasiswaa. Melatih kemampuan mahasiswa di bidang teknik pengairan sehingga mampu menerapkan ilmu dan pengetahuan di bidang tersebut.

G. TINJAUAN PUSTAKA 1. Konsep Dasar AnginAngin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah (sumber:id.wikipedia.org).Kecepatan angin dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya letak tempat dimana kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari garis khatulistiwa. Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara. Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak rata lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekan ini semakin kecil. Arah angin ditunjukan oleh arah dari mana angin berasal. Misalnya, angin utara bertiup dari utara ke selatan. Di bandara, Windsocks digunakan untuk menunjukkan arah angin, tetapi juga dapat digunakan untuk memperkirakan kecepatan angin dengan sudut gantungnya. Kecepatan angin biasanya diukur dengan anemometer.

2. Kincir Angin SavoniusKincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin untuk menumbuk biji bijian. Kincir angin juga digunakan untuk memompa air untuk mengairi sawah.Kincir angin savonius yang hanya terdiri atas dua sudu saja yang digunakan sebagai penggerak pompa air. a. Kincir angin savonius sebagai penggerak pompa airUnit Puli Dan Poros TransmisiUnit Sudu Kincir Angin SavoinusUnit Poros Dan Pompa Penghisap

Gambar 1. Unit Kincir Angin Savonius Penggerak Pompa Airb. Perubahan tenaga angin menjadi tenaga poros kincirAngin yang bertiup menerpa sudu kincir angin sehingga menggerakkan kincir. Sudu kincir angin yang dihubungkan pada sebuah poros, memutar poros tersebut. Poros juga dipasang puli transmisi diujungnya akhirnya memutar puli tersebut (puli A). Maka puli yang digerakkan oleh poros tersebut merupakan sumber energy gerak (mekanik).c. Perubahan tenaga mekanik menjadi kenaikan air dalam pipaPutaran puli A akan diteruskan ke puli B dengan perantara sabuk V(v-belt). Pada puli B terdapat poros batang penghubung (batang torak) piston, konstuksi untuk posisi batang torak pada puli B berbentuk engkol, sehingga begitu puli B berputar maka akan membentuk gerakan maju mundurnya batang tersebut untuk menggerakkan piston yang difungsikan sebagai pompa. Batang penghubung bergerak menarik dan mendorong piston maju mundur dalam silinder. Pada saat piston mundur maka air akan dihisap sehingga katub masuk terbuka, katub buang akan tertutup maka air akan naik melalui katub masuk. Pada saat piston bergerak maju maka air akan di tekan, sehingga katup masuk tertutup dan katub buang terbuka kemudian air akan di tekan oleh torak keluar melalui katub buang, maka airpun akan keluar melalui kran.

3. Irigasi Tetes (drip irrigation)Pemberian air pada irigasi tetes dilakukan dengan menggunakan alat aplikasi (applicator, emission device) yang dapat memberikan air dengan debit yang rendah dan frekuensi yang tinggi (hampir terus-menerus) disekitar perakaran tanaman.Tekanan air yang masuk ke alat aplikasi sekitar 1.0 bar dan dikeluarkan dengan tekanan mendekati nol untuk mendapatkan tetesan yang terus menerus dan debit yang rendah. Sehingga irigasi tetes diklasifikasikan sebagai irigasi bertekanan rendah. Pada irigasi tetes, tingkat kelembaban tanah pada tingkat yang optimum dapat dipertahankan. Sistem irigasi tetes sering didesain untuk dioperasikan secara harian (minimal 12 jam per hari).Irigasi tetes mempunyai kelebihan dibandingkan dengan metoda irigasi lainnya, yaitu:a. Meningkatkan nilai guna air.Secara umum, air yang digunakan pada irigasi tetes lebih sedikit dibandingkan dengan metode lainnya. Penghematan air dapat terjadi karena pemberian air yang bersifat lokal dan jumlah yang sedikit sehingga akan menekan evaporasi, aliran permukaan dan perkolasi.b. Meningkatkan efisiensi dan efektifitas pemberianc. Pemberian pupuk atau bahan kimia pada metode ini dicampur dengan air irigasi, sehingga pupuk atau bahan kimia yang digunakan menjadi lebih sedikit, frekuensi pemberian lebih tinggi dan distribusinya hanya di sekitar daerah perakaran.d. Menghemat tenaga kerjaSistem irigasi tetes dapat dengan mudah dioperasikan secara otomatis, sehingga tenaga kerja yang diperlukan menjadi lebih sedikit. Penghematan tenaga kerja pada pekerjaan pemupukan, pemberantasan hama dan penyiangan juga dapat dikurangi.Irigasi tetes ini akan memakai jenis viaflo, yaitu air akan merembes disepanjang pipa lateral.

Gambar 2. Irigasi Tetes Jenis ViafloKomponen irigasi tetes terdiri dari pipa utama, pipa pembagi, dan pipa lateral. Pipa utama umumnya terbuat dari pipa polyvinylchlorida (PVC), galvanized steel atau besi cor dan berdiameter antara 7.525 cm. Pipa utama dapat dipasang di bawah permukaan tanah. Pipa pembagi dilengkapi dengan filter kedua yang lebih halus (80-100 m), katup selenoid, regulator tekanan, pengukur tekanan dan katup pembuang. Pipa sub-utama terbuat dari pipa PVC atau pipa HDPE (high density polyethylene) dan berdiameter antara 50 75 mm. Sedangkan pipa lateral merupakan pipa tempat dipasangnya alat aplikasi, umumnya dari pipa polyethylene (PE) dan dilengkapi dengan katup pembuang.Alat aplikasi yang baik harus mempunyai karakteristik yaitu: debit yang rendah, Toleransi yang tinggi terhadap tekanan operasi, tidak dipengaruhi oleh perubahan suhu, umur pemakainan sangat lama.

Gambar 3. Tata Letak Sistem Irigasi Tetes

H. METODE PELAKSANAAN1. Kerangka ProgramStudi LiteraturTahap Persiapan

Tahap Perencanaan Kincir Angin Savonius dan Irigasi Tetes (Drip Irrigation)Tahap Perancangan Kebutuhan Air Pada Tanaman

Tahap Pengujian kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)

Tahap Perakitankincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)

Tahap Analisis Uji kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)

Gambar 4. Diagram Alir Program2. Ilustrasi Kerangka ProgramA. Tahap Persiapan1. Studi LiteraturTahap ini merupakan serangkaian kegiatan penelusuran literatur atau sumber-sumber yang relevan dan terpercaya dalam pengumpulan materi. Tahap ini akan membahas teori-teori mengenai cara kerja kincir angina savonius dan irigasi tetes (drip irrigation). Hal ini dilakukan sebagai landasan untuk menentukan solusi dari permasalahan yang dikaji.

B. Tahap Perancangan Perancangan Kebutuhan Air Pada TanamanTahap ini merupakan perencanaan kebutuhan air pada taman kota. Serta perencanaan pola operasi irigasi yang ada pada satu lingkup taman kota. Hal ini bertujuan agar operasi kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump) dapat bekerja secara optimal.

C. Tahap Perencanaan Kincir Angin Savonius Dan Irigasi Tetes (Drip Irrigation)Pada tahap ini dilakukan Perencanaan Kincir Angin Savonius untuk memperoleh dimensi yang optimal dan bisa berjalan di irigasi tetes (drip irrigation) secara 24 jam penuh. Sehingga tidak perlu operasional setiap hari. D. Tahap Perakitan Kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)Pada tahap ini akan dilakukan perakitan Kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump) perakitan akan di sesuaikan dengan taman kota yang akan dipasangi sistem ini. E. Tahap Pengujian Kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)Pada tahap ini akan dilakukan serangkaian pengujian terhadap kinerja kincir savonius agar air dapat berjalan lancar pada irigasi tetes (drip irrigation). Pengujian dilakukan dengan melihat debit air yang muncul pada outlet irigasi tetes. F. Tahap Analisis Kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)Pada tahap ini dilakukan analisis dan evaluasi terhadap hasil dari pengujian kinerja kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump). Analisis ini bertujuan untuk mengetahui faktor-faktor penyebab kekurangan pada kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump) sehingga dapat dilakukan evaluasi dan perbaikan terhadap kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump).

I. JADWAL KEGIATANNOKEGIATANBULANIBULANIIBULAN IIIBULAN IV

1234123412341234

1Tahap Persiapan

2Tahap Perancangan Kebutuhan Air Pada Tanaman

3Tahap Perencanaan Kincir Angin Savonius dan Irigasi Tetes (Drip Irrigation)

4Tahap Perakitan kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)

5Tahap Pengujian kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump)

J. ANGGARAN BIAYANoJenis PengeluaranTerbilang

ABahan Utama

1Konstrusi rangka kincirRp 500.000,-

2Kincir anginRp. 800.000,-

3PompaRp. 2.000.000,-

4Pipa irigasi tetes (drip irrigation)Rp. 3.000.000,-

Sub TotalRp. 6.300.000,-

BBahan penunjang

1Biaya perakitan kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation pump)Rp. 600.000,-

2Biaya sewa bengkel 2 minggu @50.000/hariRp. 700.000,-

Sub TotalRp. 1.300.000,-

CBahan pengujian

1Alat ukur debitRp. 100.000,-

2Pengerjaan dan perbaikan systemRp. 450.000,-

Sub TotalRp. 550.000,-

ETransportasi (selama 4 bulan)Rp. 400.000,-

FPengumpulan Data dan Referensi

Print dan Fotokopi referensiRp. 200.000,-

Browsing internetRp. 50.000,-

Sub TotalRp. 250.000,-

GPenyusunan Laporan

Penggandaan Proposal dan LaporanRp. 150.000,-

Kertas A4 2 rim + Tinta printRp. 175.000,-

Sub TotalRp. 325.000,-

Total AnggaranRp. 9.125.000,-

K. DAFTAR PUSTAKADjojodiharjo, H. 1993. Aspek Teknologi Ekonomi dari Pemakaian Energi Angin di Indonesia. Jakarta: Bina Aksara.

Jensen, M.E.(ed.), 1980. Design and Operation of Farm Irrigation System. Michigan: ASAE.

Prastowo, 2002. Prosedur Rancangan Irigasi Tetes. Bogor: Institut Pertanian Bogor.

L. LAMPIRANI. Biodata Ketua dan Anggota Kelompok1. Biodata Ketua Kelompoka. Nama Lengkap: Burhannudin Apriliansyahb. NIM: 105060400111016c. Jurusan: Teknik Pengairand. Universitas/Institut/Politeknik: Universitas Brawijayae. Alamat Rumah dan No Tel./HP: Desa Gayam, Gurah, Kab. Kediri/085736554745f. Alamat email: burhan.apriliansyah @gmail.com2. Biodata Anggota Kelompoka. Nama Lengkap: Moh. Syamsul Anwarb. NIM: 105060400111056c. Jurusan: Teknik Pengairand. Universitas/Institut/Politeknik: Universitas Brawijayae. Alamat Rumah dan No Tel./HP: Jl Apokat Pare, Kab. Kediri/085736434757f. Alamat email: kapankitakemana999 @yahoo.com

a. Nama Lengkap: Dico Nasrullohb. NIM: 105060400111025c. Jurusan: Teknik Pengairand. Universitas/Institut/Politeknik: Universitas Brawijayae. Alamat Rumah dan No Tel./HP: Jalan Budo Manis, Madiun /085645867090f. Alamat email: dico_kop@yahoo.co.id a. Nama Lengkap: Nur Ilmiatulb. NIM: 115060401111027c. Jurusan: Teknik Pengairand. Universitas/Institut/Politeknik: Universitas Brawijayae. Alamat Rumah dan No Tel./HP: Jl. KH. Abdul Karim XIV/43 Gresik/085791390917f. Alamat email: nurma1993@gmail.com

II. Nama dan Biodata Dosen Pembimbing1. Nama Lengkap dan Gelar: Dr. Eng. Donny Harisuseno,ST.MT2. NIDN: 00270275033. Alamat Rumah dan No. Tel/HP: Jl. Sumpil III No. 22 Malang 65125/085755640021

III. Desain SDIP (Savonius Drip Irrigataion Pump) dan Tata Letak3421

Gambar 5. Rancangan SDIP Dan Tata LetakKeterangan : 1. Kincir Savonius:Mengubah energi angin menjadienergi mekanik.2. Pompa air: Sebagai pengabil air dari tanah.3. Saluran Irigasi Tetes (drip irrigation): Penyalur air ketanaman.4. Emitter: Alat penetes ke tanaman.

Surat Pernyataan Kesediaan KerjasamaProgram Kreativitas Mahasiswa

Yang bertandatangan di bawah ini.Nama: SubagioPekerjaan : Pengrajin TamanAlamat: Malang

Dengan ini menyataan Bersedia untuk Bekerjasama dengan Pelaksanaan Kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa Dalam Kincir SDIP (Savonius Drip Irrigation Pump) : Inovasi Irigasi Untuk Pelestarian Ekosistem Taman Kota Dengan Tenaga Angin Yang Mudah Operasionalnya

Nama Ketua Tim Pengusul : Burhannudin ApriliansyahPerguruan Tinggi: Universitas BrawijayaFakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Pengairan

Dengan ini menyatakan bersedia untuk menggunakan hasil IPTEK yang dikembangkan oleh tim pengusul dalam kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa.

Bersama ini pula kami nyatakan dengan sebenarnya bahwa antara pihak Pengrajin Taman dan Pelaksana Kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa belum pernah menjalin ikatan kerjasama.Demikian Surat Pernyataan ini dibuat dengan penuh kesadaran dan tanggungjawab tanpa ada unsur pemaksaan di dalam pembutannya untuk dapat digunakan sebagaimana mestinya.Malang, 10 Oktober 2012

.........................................