DESA Sumpur Kudus, yang terletak di Kabupaten Sijunjung, Sumatera Barat, dikenal sebagai salah satu desa yang paling aktif dalam upaya pelestarian hutan. Kawasan hutan desa ini mencakup area seluas 4.862 hektare dengan kekayaan keanekaragaman hayati serta potensi Hasil Hutan Bukan Kayu (HHBK) yang melimpah. 

Bagi masyarakat setempat, hutan adalah sumber kehidupan yang menyediakan air dan kesejahteraan, sehingga menjadikan pelestarian hutan sebagai prioritas, bahkan mencantumkannya dalam peraturan adat desa. 

Sejak 2018, warga Desa Sumpur Kudus aktif melakukan berbagai kegiatan untuk menjaga kelestarian hutan, seperti pemantauan, inventarisasi potensi hutan, pencegahan pembalakan liar, serta penanaman pohon. 

Masyarakat juga mengelola rotan, mulai dari penanaman hingga panen. Pada 2023, upaya pelestarian ini semakin terorganisasi dengan pendirian pos patroli hutan berkat dukungan berbagai pihak. Pos ini membantu memudahkan kegiatan masyarakat di dalam kawasan hutan. 

Namun, sulitnya akses dan medan di kawasan hutan menjadi tantangan besar, terutama bagi para petani rotan. Aktivitas seperti menanam dan memanen rotan sering kali mengharuskan mereka menginap di dalam hutan selama beberapa hari. 

Ketiadaan suplai listrik di kawasan tersebut semakin memperumit keadaan, karena membawa power supply ke lokasi juga tidak akan bertahan lama. Akibatnya, tim patroli harus sering bolak-balik ke desa untuk mengisi ulang daya baterai dan lampu. Pengeluaran dalam hal penggantian dan pembelian baterai per bulan juga sangat besar. Kendala ini tidak hanya menyulitkan, tetapi juga mengurangi efisiensi produksi rotan mentah. 

Pembuatan PLTA mini ini berawal dari permintaan resmi yang dikirimkan warga Desa Sumpur Kudus ke aplikasi Desanesha. Aplikasi tersebut merupakan wadah komunikasi yang dikembangkan para pakar di ITB untuk kepala desa di berbagai daerah. Melalui permohonan resmi lewat aplikasi Desanesha, Desa Sumpur Kudus menunjukkan inisiatif kuat dalam mendorong pengembangan pembibitan rotan di kawasan mereka. 

Kebutuhan listrik 

Salah satu kebutuhan utama yang diajukan adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air. Pengajuan ini didasarkan pada kebutuhan lain, yaitu untuk mendukung proses pembibitan dan pemanenan rotan di hutan Desa Sumpur Kudus yang akan digunakan sebagai sumber energi bagi pekerja yang bekerja di tengah hutan Sumpur Kudus. 

Menanggapi permohonan tersebut, Direktorat Riset dan Pengabdian kepada Masyarakat Institut Teknologi Bandung (DRPM ITB), sebagai lembaga di bawah naungan ITB yang bertugas melaksanakan pengabdian kepada masyarakat di seluruh wilayah Indonesia, mengambil peran aktif dalam merealisasikan proyek ini. 

Program pengabdian masyarakat ini dilaksanakan dengan membuat alat berupa pembangkit listrik Pikohidro portable untuk pemanenan rotan di Hutan Pedalaman Desa Sumpur Kudus, Kabupaten Sijunjung, Provinsi Sumatera Barat. 

Pembangkit Listrik Tenaga Pikohidro (PLTPH) adalah pembangkit listrik tenaga air skala kecil yang mampu menghasilkan daya listrik di bawah 5 kilowatt. PLTPH memanfaatkan aliran air dengan debit kecil dan tinggi jatuh air yang relatif rendah untuk menggerakkan turbin, yang kemudian mengubah energi kinetik air menjadi energi listrik melalui generator. 

Kegiatan ini berlangsung di bawah koordinasi Asisten Direktur Bidang Pengabdian kepada Masyarakat DRPM ITB, Deny Willy Junaidy, S.Sn., M.T, Ph.D., serta kolaborasi antara Fakultas STEI ITB dan SITH ITB. Program ini dipimpin oleh Dr. Bryan Denov, S.T., M.T., dari Kelompok Keahlian Teknik Ketenagalistrikan, Sekolah Teknik Elektro dan Informatika (STEI) ITB, berkolaborasi dengan TIM SITH, FTMD dan warga desa Sumpur Kudus. 

Tak hanya itu, program ini juga melibatkan mahasiswa ITB melalui skema Merdeka Belajar-Kampus Merdeka (MBKM). Tiga mahasiswa dari Program Studi Teknik Tenaga Listrik, STEI ITB, yang berpartisipasi adalah Ridwan Fauzan Dhoifullah, Moses Yohanes Daryl Hutapea, dan Shafar Zidan Nugraha. 

Menurut Dr. Bryan, Desa Sumpur Kudus itu tergolong aktif melestarikan kawasan hutan. Kesadaran untuk menjaga hutan itu tertuang juga dalam peraturan adat Desa Sumpur Kudus. Dengan membentuk kelompok penjaga hutan adat, Warga Sumpur Kudus aktif dalam berbagai kegiatan di hutan sejak 2018, mulai dari mulai dari pemantauan, inventaris potensi, pencegahan illegal logging, penanaman pohon, serta budidaya dan panen rotan.

Pada 2023, para petani rotan itu mendirikan pos patroli untuk mempermudah kegiatan di dalam kawasan hutan. Lokasi yang dipakai untuk menginap itu membutuhkan suplai listrik. Masalahnya, para petani kesulitan membawa pembangkit listrik generator ke dalam hutan.

“Petani rotan seringkali harus menginap di hutan dalam waktu yang cukup lama dan membutuhkan suplai Listrik. Saat ini mereka memanfaatkan headlamp dan senter untuk penerangan di Posko, sehingga membutuhkan biaya penggantian baterai yang relatif besar setiap bulannya,” kata Dr. Bryan Denov. 

Untuk menjawab tantangan ini, dilakukan perancangan pembangkit listrik tenaga pikohidro dapat menjadi solusi yang efektif. Teknologi energi terbarukan ini dapat memanfaatkan aliran sungai kecil sebagai sumber listrik yang cukup untuk mendukung berbagai kebutuhan peralatan yang digunakan dalam proses panen rotan. 

Pengembangan pikohidro ini digunakan antara lain penerangan di pos-pos pemanen dan pengisian daya perangkat komunikasi yang berperan penting dalam koordinasi kerja. 

Teknologi ini memiliki sejumlah keunggulan, seperti biaya yang relatif rendah, dampak lingkungan yang minimal, serta kemampuannya untuk diterapkan di daerah pedesaan yang tersebar dan belum sepenuhnya terjangkau jaringan listrik nasional. 

Kelompok yang dipimpin Dr. Bryan awalnya harus menyurvei kecukupan debit aliran air untuk menghasilkan daya listrik. Setelah mendapat data, tim ITB merancang dan merakit pico hidro tersebut. Beberapa komponen utama, seperti turbin dan shaft turbin air, digarap di bengkel di daerah Cikutra, Bandung.

Proyek ini dimulai dengan survei lapangan yang dilakukan oleh tim ITB pada Agustus 2024. Setelah serangkaian persiapan teknis, pemasangan fasilitas dilakukan pada November 2024. Kehadiran tim ITB disambut dengan penuh semangat oleh Kepala Nagari Sumpur Kudus dan warga desa, yang secara aktif berpartisipasi mulai dari proses survei hingga instalasi alat. 

Antusiasme warga juga terlihat selama pelaksanaan proyek. Mereka sempat mengutarakan betapa pentingnya keberadaan Pembangkit Pico Hydro ini. Ketika survey dilakukan, warga menyatakan bahwa pembangkit ini akan sangat membantu mereka karena akan digunakan sebagai sumber penerangan pada pos patroli hutan dan juga dapat digunakan sebagai sumber daya untuk mengecas telepon genggam ataupun headlamp.

Edukasi masyarakat

Dengan selesainya tahap pemasangan ini, Pembangkit Listrik Pico Hydro ini diharapkan dapat memberikan manfaat jangka panjang bagi masyarakat Sumpur Kudus, baik dalam mendukung keamanan lingkungan melalui patroli hutan maupun meningkatkan kualitas hidup melalui akses energi yang lebih stabil dan ramah lingkungan. Proyek ini juga menjadi salah satu bukti nyata dari kolaborasi antara institusi pendidikan tinggi dengan masyarakat dalam mengembangkan solusi energi yang bersih dan berkelanjutan. 

Sistem pembangkit listrik tenaga piko-hidro yang menggunakan generator 1 kW, baterai 12V, dan pengontrol pengisian daya surya sangat efisien dan andal untuk aplikasi sehari-hari seperti pengisian daya ponsel dan pencahayaan. Sistem ini mampu mengelola daya dengan baik, menjaga tegangan pengisian yang benar, dan menyediakan cadangan daya saat generator tidak beroperasi. 

Inverter dalam sistem ini menstabilkan tegangan dan frekuensi listrik, memastikan pengiriman daya yang konsisten dan stabil ke perangkat listrik kecil. Perlindungan sistem melalui circuit breaker DC dan AC juga memastikan keselamatan dari arus lebih. Kombinasi komponen ini menjadikan sistem ini sangat cocok untuk kebutuhan sehari-hari tanpa gangguan yang signifikan. 

Sistem ini juga mendukung stabilitas jaringan listrik dengan menyeimbangkan pasokan dan permintaan serta menyediakan pengaturan frekuensi dan kecepatan pada generator dengan memanfaatkan pintu air pada inlet. Dengan memanfaatkan energi terbarukan dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, sistem ini berkontribusi pada pengurangan emisi gas rumah kaca dan lingkungan yang lebih bersih. Teknologi ini tidak hanya efisien dan andal, tetapi juga ramah lingkungan, menjadikannya solusi yang ideal untuk kebutuhan energi masa depan yang berkelanjutan. 

Meskipun sistem pembangkit listrik ini telah bekerja baik, keandalan, kualitas, keamanan, dan aspek ekonomis sistem harus tetap terjaga dan dipertahankan. Pengguna dan warga setempat yang memanfaatkan pembangkit ini telah mendapatkan edukasi terkait kinerja dan pemeliharaan sistem pembangkit ini agar warga setempat dapat terus menggunakan dan memanfaatkan sistem pembangkit listrik ini secara berkelanjutan, andal, dan ekonomis.

Sistem proteksi dan keamanan sistem tenaga listrik juga terus dijaga dan dimonitor oleh pihak terkait untuk menjaga dan memastikan keandalan sistem tenaga listrik. Oleh karena itu, diharapkan sistem pembangkit listrik ini terus bekerja baik, andal, berkualitas baik, aman, ekonomis, dan ramah lingkungan.

Peningkatan Produktivitas

Kepala Nagari Sumpur Kudus juga mengungkapkan rasa terima kasihnya kepada tim ITB atas komitmen mereka dalam membantu masyarakat desa. Dengan ketersediaan energi yang lebih stabil dan berkelanjutan, pembangkit listrik pikohidro dapat meningkatkan produktivitas serta memperkuat ketahanan ekonomi masyarakat petani rotan di kawasan tersebut. 

Seperti salah satu daerah yang menyimpan potensi tersebut berada di dalam kawasan hutan yaitu Sumpur Kudus, yang dikenal sebagai salah satu pusat produksi rotan terbesar di Sumatera. Rotan memainkan peran penting dalam mata pencaharian masyarakat setempat sehingga menjadi sumber pendapatan utama bagi banyak keluarga.

Namun, salah satu kendala utama dalam proses patroli dan pemanenan rotan adalah keterbatasan akses terhadap listrik untuk memenuhi kebutuhan operasional dari kegiatan warga setempat. Kekurangan energi ini berdampak langsung pada rendahnya efisiensi dalam aktivitas panen dan pengolahan rotan, sehingga cenderung menghambat pertumbuhan ekonomi di daerah tersebut. 

PLTPH sangat cocok diterapkan di daerah pedesaan yang memiliki aliran sungai kecil dengan debit air yang kontinu sepanjang tahun. Penerapan teknologi pikohidro diharapkan mampu mempermudah proses pembibitan dan pemanenan rotan melalui peningkatan efisiensi sumber daya manusia (SDM) yang bekerja serta memberikan dampak positif dan signifikan bagi para petani rotan di kawasan tersebut. 

Dengan ketersediaan energi yang lebih stabil dan berkelanjutan, pembangkit listrik pikohidro dapat meningkatkan produktivitas serta memperkuat ketahanan ekonomi masyarakat petani rotan di kawasan tersebut. 

Sealin luaran utama dari kegiatan ini adalah terbangunnya pembangkit listrik Pico Hydro yang dapat dimanfaatkan oleh petani dalam kegiatan pemanenan rotan. Kegiatan ini juga dapat menghasilkan intangible effect berupa peningkatan efisiensi dan keselamatan serta kesejahteraan dari pemanen rotan. 

Di sisi lain, kegiatan ini memungkinkan untuk mendapatkan informasi baru untuk digunakan dalam pengembangan Pico Hydro di desa-desa di Indonesia khususnya. Terutama karena Indonesia memiliki potensi kekayaan sumber daya energi terbarukan yang melimpah, salah satunya berasal dari aliran sungai yang tersebar di berbagai wilayah.*