Arus Listrik dari Pipa Air

Mata airmu dari Solo

Terkurung gunung seribu

Air mengalir sampai jauh

Akhirnya ke laut ~

Lantunan tembang Bengawan Solo karya almarhum Gesang mengalun merdu di telinga kami. Sebelum liputan, kami sengaja mendengarkannya untuk menghayati tema penelitian kali ini. Lagu yang bercerita mengenai Sungai Bengawan Solo ini telah masyhur di Nusantara hingga mancanegara. “Air mengalir sampai jauh” menjadi kiasan kemampuan air untuk mengaliri daerah-daerah sekitar sungai yang dilaluinya.

Air dengan segudang kisah dan potensinya, telah menjadi sumber kehidupan di sepanjang hayat umat manusia dan makhluk hidup lainnya. Mulai dari kebutuhan konsumsi, kebersihan, hingga irigasi, semua membutuhkan air untuk merawat kehidupan.

Manusia, yang Allah klaim sebagai makhluk paling tinggi derajatnya, selalu punya akal untuk memaksimalkan potensi air. Seperti mengalirkan air dari rumah ke rumah melalui jaringan pipa, membangun bendungan sebagai irigasi air, hingga generator pembangkit listrik bertenaga air. 

Semua berawal dari air.

Dari semua manfaat air yang selama ini kita rasakan, salah satu manfaat air yang berdampak pada kemaslahatan umat adalah menggerakan turbin untuk menghasilkan listrik, yang kemudian jamak disebut Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Prinsip kerja PLTA memanfaatkan aliran air yang deras sehingga mengubah energi potensial dan kinetik air menjadi energi listrik.

Melansir Databoks by Katadata, Rabu (26/01/2022), PLTA di Indonesia mampu menghasilkan 6,41 gigawatt (GW) atau 9% dari 73,74 GW, total energi listrik yang dihasilkan di Indonesia. Angka tersebut terbilang kecil mengingat Kompas edisi Kamis (23/11/2023) menyebutkan potensi listrik yang dihasilkan dari pemanfaatan air di Indonesia seharusnya dapat mencapai 76,09 GW. 

Untuk membangun sebuah PLTA, umumnya pemerintah harus membangun waduk dengan bendungan raksasa, mem-bedhol puluhan desa, hingga membenamkan ribuan hektar lahan pertanian. 

Tapi, tahukah kamu aliran air dalam pipa rumah ternyata menyimpan potensi energi listrik? Potensi inilah yang menginspirasi Rizki Nurilyas Ahmad, S.T., M.T., Dosen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta (UMS), untuk menguak potensi energi terbarukan dari pipa rumah. Riset ini termaktub dalam penelitiannya yang berjudul “Electrical Generation from Waste Energy in Running Water of Household Plumbing”.

Januari nan kelabu menemani kami melangkahkan kaki menuju Fakultas Teknik UMS. Kami menjumpai Pak Ilyas, sapaan akrabnya, di sudut ruangan dosen Teknik Elektro. Ruangan itu tidak terlalu luas, tapi cukup nyaman bagi kami untuk berbincang mengenai riset yang ia lakukan. 

“Dulu saya tinggal di kampung,” tutur Ilyas membuka diskusi, Rabu (03/01/2024), “Di sana airnya bersumber dari mata air langsung sehingga airnya dibiarkan mengalir terus. Kalau keran atau pipanya ditutup bisa jebol (pipanya).”

Berawal dari sumber mata air yang tiada habisnya, Ilyas melihat ada potensi energi listrik dari air yang terus mengalir melalui pipa. “Sebenarnya kalau kita manfaatkan untuk membangkitkan listrik itu kan bisa,” kata Ilyas optimis, “Tinggal seberapa efisien dan bagaimana cara kita mengolahnya supaya energi yg dihasilkan bisa kita capai.”

Penelitian ini sempat ia tuliskan dalam tesis yang ia tulis saat menempuh jenjang magister. Ilyas mengatakan, penelitiannya saat itu berfokus pada potensi listrik dari aliran air dalam pipa rumah tangga. 

“Penelitian saya lanjutkan untuk meneliti bagaimana memanfaatkan energi dari aliran air dalam pipa,” sambung Ilyas.

Riset yang dilakukan selama enam bulan itu membuka temuan potensi arus listrik dari pipa paralon (PVC) rumah tangga. Jaringan pipa yang selama ini hanya untuk menyalurkan air saja, ternyata dapat menyalurkan manfaat lainnya untuk kehidupan rumah tangga.

Ilyas menggunakan Mini Compact Turbine-Generator (MCTG) yang dipasangkan di jaringan pipa. Turbin mini ini merupakan turbin yang mudah dipasang pada jaringan pipa existing. Cara kerja alat ini adalah dengan mengalirkan air untuk memutar turbin supaya membangkitkan listrik. Ilyas memaparkan salah satu keunggulan generator mini ini ialah tidak perlu mengubah desain pipa rumah secara keseluruhan.

Generator mini yang digunakan Ilyas untuk menguji daya listri dari air pipa rumah. Bentuknya ergonomis dan pemasangannya terbilang mudah.

“Ketika bangunan sudah ada sistem pipa yang terpasang, tidak perlu melakukan modifikasi yang besar. Kita hanya lepas sambungan, pasang generator lalu sambungkan pipanya,” kata Ilyas. 

Generator MCTG yang digunakan mempunyai spesifikasi untuk menghasilkan daya listrik sebesar 10 watt. Ia juga menggunakan konverter yang disambungkan pada generator MCTG.

Hasilnya, aliran air dalam pipa rumah tangga mampu menghasilkan tegangan listrik sebesar 14 volt dan daya listrik sebesar 3,25 watt dengan efisiensi hingga 90%. Ilyas mengatakan untuk membuat generator tersebut berputar mengikuti aliran air, ia membutuhkan debit air minimal 0,025 liter per detik.

“Dari simulasi itu efisiensinya kami dapatkan bisa di atas 90%, tegangannya bisa mencapai 14 volt jadi bisa digunakan untuk mengisi daya aki. Namun daya yang dihasilkan memang masih rendah,” papar dia.

Meskipun daya yang dihasilkan terbilang kecil, Ilyas mengungkapkan daya tersebut mampu menyalakan lampu LED. “Kalau dari hasil penelitian kami, daya yang kami dapatkan itu bisa mencapai 3,25 watt. Itu sudah bisa menyalakan satu lampu LED dengan customize sedemikian rupa sehingga bisa menyala,” terangnya.

Tak hanya itu, ia meyakini akan potensi listrik yang dihasilkan dari aliran pipa rumah tangga. Ilyas mengatakan jika generator ini diaplikasikan pada gedung-gedung yang frekuensi penggunaan airnya tinggi, akan menghasilkan energi listrik yang besar pula. 

“Katakanlah 3,5 watt dari satu keran dan di situ ada 5 keran yang alirannya kontinyu, hitungan kasar bisa dapat 15 watt. Saya rasa cukup menjanjikan untuk diteliti lebih lanjut,” tutur Ilyas optimis.

Meskipun ia penuh optimis akan masa depan energi listrik dari pipa rumah tangga, ia tidak menampik fakta jika generator listrik yang ia gunakan belum mampu menyalakan instalasi listrik rumah tangga lain yang membutuhkan daya besar seperti televisi, kipas angin, atau sekadar mengisi baterai smartphone.

“Kalau untuk penggunaan yang lebih umum lagi seperti menyalakan kipas angin atau mengisi baterai ponsel itu memang belum bisa. Perlu penelitian lebih lanjut,” tegas dia. 

Ia menggarisbawahi pada kenyataan daya yang dihasilkan belum mampu mencapai 10 watt sesuai dengan spesifikasi generatornya. Ilyas tidak menutup kemungkinan riset lanjutan untuk memaksimalkan potensi energi listrik dari pipa rumah tangga. 

“Karena kalau dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dari spesifikasi generator 10 watt, belum bisa menghasilkan listrik 10 watt, sehingga  belum maksimal. Perlu penelitian selanjutnya dan modifikasi, sehingga aliran air itu bisa menghasilkan daya listrik sebesar mungkin,” imbuh Ilyas.

Untuk mewujudkan penggunaan generator secara masif, Ilyas mengaku telah menyusun roadmap penelitian lanjutan. Ia mengatakan penelitian lanjutan akan difokuskan pada rancangan konverter listrik dan modifikasi generator.

“Pertama realisasi konverter karena sejauh ini baru rancangan dan belum diimplementasikan alatnya. Kedua itu modifikasi generator agar lebih ergonomis untuk digunakan,” pungkas dia. 

Jalan masih panjang untuk memaksimalkan potensi energi listrik dari aliran air pipa rumah tangga. Tapi, bukan mustahil jika di masa mendatang, generator mini ini bisa menghasilkan energi listrik terbarukan lebih besar lagi dan membawa manfaat bagi khalayak ramai.

Penulis: Gede Arga Adrian

Editor: Al Habiib Josy Asheva