Perencanaan Sistem Irigasi Menggunakan IWPP Guna Wujudkan Kemandirian Pertanian di Sumba Timur

Akhir-akhir ini dunia sedang dihebohkan dengan permasalahan terkait krisis pangan dunia. Perubahan iklim secara signifikan turut menjadi penyebab kegagalan dan keterlambatan panen hasil pertanian. Indonesia merupakan salah satu negara yang terdampak akan permasalahan terkait perubahan iklim dan krisis pangan. Berdasarkan pernyataan dari Presiden Joko Widodo pada 2 Juni 2022, untuk mengatasi permasalahan krisis pangan dunia yang berdampak pada Indonesia, dilakukan upaya diversifikasi pangan yang berkelanjutan. Hal ini dapat ditempuh dengan melakukan sistem pertanian terpadu.

Salah satu komoditas yang sedang giat dikembangkan adalah sorgum (Sorghum bicolor). Sorgum (Sorghum bicolor) merupakan tanaman serealia sebagai alternatif beras dan gandum, selain itu batangnya juga memiliki potensi sebagai lumbung bioetanol. Sorgum sendiri memiliki potensi yang tinggi untuk dikembangkan di wilayah Sumba Timur karena lebih cocok untuk ditanam pada kondisi tanah yang kering (AB dkk, 2000).

Hambatan utama dalam pengembangan komoditas pertanian di Pulau Sumba, khususnya di Kabupaten Sumba Timur, adalah sumber daya air yang terbatas (Rengganis, 2016). Kabupaten Sumba Timur memiliki curah hujan terkecil dibandingkan dengan seluruh daerah di Indonesia dengan rata-rata volume curah hujan tahunan berkisar antara 700-1800 mm (Widiyono, 2008), sedangkan kebutuhan air untuk satu tanaman sorgum dapat tumbuh secara optimal berkisar antara 400-450 mm (Aqil & Bunyamin, 2013).

Guna menjawab tantangan ketersediaan sumber daya air yang memadai, Pemerintah melalui Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat (PUPR) membangun beberapa bangunan penampung air atau embung. Salah satunya adalah Embung Yubuwai di Kecamatan Kahunga Ety, Sumba Timur, dengan kapasitas tampungan air 51.689 meter kubik. Pada saat terjadi kemarau panjang, adakalanya embung mengalami kekeringan karena air hujan yang ditampung embung sangat minim. Sebagai contoh, Embung Karipi di Kecamatan Matawai La Pawu yang mengalami kekeringan.

Baca juga : Mendorong Daerah Wujudkan Kemandirian Energi Bersih

Berdasarkan kasus itu, dapat disimpulkan bahwa terdapat dua permasalahan pokok dalam pengembangan komoditas pertanian di Sumba Timur yaitu 1) Terbatasnya ketersediaan sumber daya air karena kondisi iklim yang kering; 2) Pembangunan embung kurang berfungsi optimal saat musim kemarau, terutama saat kemarau panjang. Hal ini dikarenakan embung berfungsi sebagai tampungan air di musim hujan dan fungsi ini tidak berjalan sebagaimana mestinya ketika musim kemarau sehingga embung mengering.

Konsep yang diusung untuk menjawab permasalahan sumber daya air di Sumba Timur adalah melakukan desalinasi air laut dengan membuat sistem pompa air laut melalui pipa intake bawah laut untuk selanjutnya diolah di Integrated Water & Power Plant (IWPP) atau Pembangkit Listrik Terintegrasi Fasilitas Pengolahan Air. Dikarenakan terdapat perbedaan elevasi antara IWPP dengan embung, maka diperlukan pompa untuk menyuplai air tawar ke embung. Tujuan dari konsep ini adalah suplai air ke embung bersifat kontinu dan tidak terpengaruh musim. Dengan demikian, dengan adanya suplai air yang lancar, kemandirian pertanian dan irigasi akan terwujud.

Pemompaan air laut menggunakan pompa listrik dengan suplai daya berasal dari Pembangkit Listrik Tenaga Mesin Gas (PLTMG). PLTMG menggunakan Dual-Fuel Engine yaitu dengan menggunakan bioetanol dari batang sorgum manis serta Liquefied Natural Gas (LNG) sebagai bahan bakar untuk memutar turbin yang selanjutnya akan membangkitkan listrik. LNG juga berfungsi sebagai backup tenaga saat terjadi beban puncak listrik.

Gambar 1. Skema Sistem Kerja IWPP

(Sumber: Analisis Pribadi, 2022)

Sistem kerja dari Integrated Water & Power Plant (IWPP) ini dijabarkan sebagai berikut:

1. Air laut dipompa melalui intake head (IH) yang terpasang di kedalaman -10 m.MSL dan dialirkan ke intake pond IWPP di elevasi +2 m.MSL melalui underwater intake pipe. Pompa air laut menggunakan pompa elektrik dengan daya 3,02 MW. Daya listrik untuk menggerakkan pompa air laut, pompa klorin dan pompa air tawar bersih dibangkitkan dari PLTMG Dual-Fuel berbahan bakar bioetanol dari nira sorgum manis kombinasi LNG.
2. Secara bersamaan, klorin (NaOCl) diinjeksikan dari Electro-Chlorination Facility (ECF) di darat melalui pipa klorinasi yang terpasang di dalam intake pipe. Klorin akan mengalami difusi dan sirkulasi di intake head (air laut disedot melalui intake head dan klorin mengalami difusi di intake head). Klorin berfungsi untuk mensterilkan air laut yang dipompa agar terbebas dari mikroorganisme.
3. Air laut dialirkan dari intake head menuju ke intake pond menggunakan pipa bawah laut dengan material dari Glass Reinforced Pipe (pipa GRP) dengan diameter nominal (DN) 2000 mm dan debit rencana sebesar 8 m³/s. Pipa berbahan fiberglass ini memiliki keunggulan bebas dari karat dan korosi, usia layan yang lama, dan berat yang ringan (sepersepuluh dari berat pipa konvensional yang berbahan baja/Carbon Steel Pipe) (Superlit Boru Sanayi A.S., 2019)
4. Air laut masuk ke screen filter setelah sebelumnya ditampung di intake pond. Screen filter berfungsi untuk menyaring sampah atau biota seperti ikan yang mungkin ikut terbawa dari intake head. 
5. Tahap berikutnya adalah tahapan penyaringan dan sterilisasi air laut. Air laut kemudian masuk ke dalam sistem reverse osmosis. 
6. Air yang telah ditawarkan di sistem reverse osmosis dialirkan ke water treatment plant (WTP) untuk kontrol pH dan kualitas air agar memenuhi syarat baku mutu air bersih.
7. Air tawar yang telah melalui proses penjernihan dan kontrol kualitas kemudian disuplai ke fresh water storage tank (FWST) berkapasitas 3000 kl untuk selanjutnya air dari tangki penyimpanan ini dialirkan ke Embung Yubuwai yang berjarak 4,6 km dari fasilitas IWPP dan embung memiliki elevasi +100 m.MSL. Suplai air ke Embung Yubuwai menggunakan pipa GRP dengan diameter nominal (DN) 1200 mm dengan debit rencana sebesar 2 m³/s dan pompa elektrik dengan kebutuhan daya 4,81 MW.

Gambar 2. Sketsa Rancangan Desalination Plant IWPP

(Sumber: Analisis Pribadi, 2022)

Gambar 3. Desain Skema Aliran Desalinasi Air Laut ke Embung Yubuwai

(Sumber: Analisis Pribadi, 2022)

Baca juga : Perpusnas Akan Selenggarakan Gemilang Perpustakaan Nasional

Pada sistem pembangkit listrik (Power Plant), pembangkit listrik tenaga mesin gas (PLTMG) sebagai pembangkit daya untuk pompa direncanakan memiliki daya keluaran (nett output) sebesar 30 MW dengan menggunakan mesin turbin gas GE LM2500. Mesin turbin gas ini menggunakan teknologi bahan bakar ganda rendah emisi (Dual-Fuel Engine Low Emissions) dari bioethanol sorgum manis dan LNG. PLTMG memiliki konsumsi bahan bakar bioethanol saat beban 30 MW adalah 8 kl/jam atau setara 0,269 liter/kWh. Bioethanol didapat dari fermentasi nira ekstrak batang sorgum manis. 

Jika sistem IWPP yang terkoneksi dengan embung eksisting ini terwujud, maka diharapkan akan membuka ladang-ladang baru pertanian sorgum dan jagung, dimana sorgum ini memiliki manfaat ganda yaitu ekstrak batang sorgum akan diolah menjadi nira yang jika difermentasi akan menjadi bioethanol yang menjadi bahan bakar PLTMG. Selain itu, biji sorgum jika diolah akan menjadi serealia pengganti beras. Sehingga dengan adanya IWPP ini, kemandirian energi, kemandirian suplai air bersih dan kemandirian pangan akan tercapai sejalan dengan 3 dari 17 pilar Sustainable Development Goals (SDGs).■

REFERENSI

Baca juga : Dexa Group Upayakan Ketahanan dan Kemandirian Industri Farmasi

AB, D., Bora, C. Y., Ngongo, J., & Murdolelono, B. (2000). Sorgum. BALAI PENGKAJIAN TEKNOLOGI PERTANIAN (BPTP) NAIBONAT.

Aqil, M., & Bunyamin, Z. (2013). Pengelolaan Air Tanaman Sorgum. Inovasi Teknologi dan Pengembangan, 188.

Rengganis, H. (2016). Zonasi wilayah pendayagunaan sumber daya air untuk pembangunan irigasi di Pulau Sumba, Nusa Tenggara Timur. Analisis Kebijakan Pertanian, 14(1), 17-33.

Superlit Boru Sanayi A.S. (2019). Superlit Product Techincal Information. https://www.superlit.com/katalog/en-grp-pipe-technical-information.pdf.

Widiyono, W. (2008). Konservasi flora, tanah dan sumber daya air embung-embung di Timor Barat Provinsi Nusa Tenggara Timur (studi kasus embung oemasi-kupang dan embung leosama-belu). Jurnal Teknologi Lingkungan, 9(2).

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.