PLTA Hujan: Prinsip Kerja dan Perkembangannya

PLTA Hujan – Listrik merupakan kebutuhan utama yang mesti ada dalam hidup manusia. Ketiadaan listrik adalah perkara fatal yang dapat membahayakan kehidupan umat manusia. Sebab hanya dengan listrik manusia bisa menikmati kenyamanan dan ketentraman di rumah. Selain itu, hanya listrik, satu-satunya komoditas yang bisa menopang segala kegiatan manusia.

Oleh karena itu, banyak pihak yang gencar meluncurkan upaya dalam menyediakan kebutuhan listrik manusia. Caranya, dengan mencari metode yang sekiranya mampu menghasilkan listrik dalam jumlah yang besar. Dan cara yang dirasa efektif adalah membuat pembangkit listrik dengan bahan bakar yang tiada akan habis jumlahnya. Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) menjadi salah satu tumpuan harapannya.  

Menurut Senior Advisor Andritz Hydro Adhi Satriya, Indonesia memiliki potensi energi listrik (dari PLTA) yang jumlahnya mencapai 75.000 Megawatt (MW). Tentu ini jumlah yang sangat fantastis dan sangat menjanjikan untuk keberlangsungan energi listrik Indonesia. Namun sayangnya, pemanfaatan energi listrik relatif rendah, nilainya diketahui kurang dari 8 persen [1]. 

Baca juga:

Dengan demikian, penggunaan PLTA perlu dilakukan semaksimal mungkin, agar jumlahnya dapat mencapai potensi kesediaan energi listrik dari PLTA itu sendiri. PLTA yang dimaksud, tidak hanya sekedar digunakan untuk di bendungan atau beberapa tempat saja. Melainkan, PLTA dipasang di tempat strategis, di mana nantinya akan banyak bahan pasokan yang didapatkan sehingga dapat menghasilkan banyak energi listrik. Nah, PLTA hujan adalah jawaban yang tepat dalam menjawab tuntutan ini.

Bagaimana Prinsip Kerja PLTA Hujan?

Pada dasarnya, prinsip kerja PLTA hujan sama dengan PLTA pada umumnya. PLTA mengubah air menjadi listrik, mulai dari perubahan energi potensial air menjadi energi kinetis melalui head, lalu mengubah energi kinetis menjadi energi mekanis melalui turbin. Baru kemudian energi mekanis diubah menjadi energi listrik melalui generator.

Adapun besar energi listrik diperoleh dari perkalian efisiensi turbin dan generator dengan daya yang dihasilkan. Daya yang dihasilkan merupakan total perkalian dari tinggi jatuh dan debit air. Dengan demikian, besar dan produktivitas energi listrik dikontribusi oleh tinggi jatuh air dan debit.

Seperti Apa PLTA Hujan yang Sudah Ada?

Pada tahun 2019, dua mahasiswa UI, yaitu Aziza (21) dan Jessica (21) menciptakan konsep pembangkit listrik tenaga air (PLTA) hujan. Konsep itu bernama Tall Building Generator Scheme: Nitinol Engine at Rooftop Coupled with Rainwater Pipe Turbine. PLTA hujan tersebut diketahui dapat menghasilkan listrik, sekaligus menyuling air hingga bersih [2].

Cara kerja dari PLTA hujan ini sesungguhnya persis dengan PLTA di sungai. Hanya saja pada PLTA hujan, air hujan ditampung oleh dua tangki hingga penuh. Setelah penuh, air hujan dialirkan melalui pipa menuju generator. Nah, di barulah di generator air dialihkan ke sistem filtrasi untuk menyuling air hujan. 

PLTA Hujan Menggunakan Piezoelektrik

Ada pula inovasi PLTA hujan lainnya, di mana produksi listrik diperoleh dari penggunaan piezoelektrik, bukan generator. Pada PLTA hujan, piezoelektrik akan mengubah air hujan menjadi energi listrik, dengan memanfaatkan energi potensial yang dibawa oleh air hujan. Agar dapat menghasilkan listrik, maka piezoelektrik dipasang di atap rumah, tegak lurus terhadap arah datangnya air hujan [3].

Mengapa piezoelektrik dapat menghasilkan energi listrik? Ternyata hal ini disebabkan oleh sifat piezoelektrisitas yang dimiliki piezoelektrik. Sifat ini mempermudah kristal pada piezoelectric dalam menghasilkan arus listrik ketika mendapatkan tekanan. Di mana arus listrik terjadi karena tekanan menyebabkan polarisasi pada muatannya.

Zapira Portable

Selain itu, ada PLTA hujan lainnya yang dengan ukuran kecil nan portable-nya dapat menghasilkan sejumlah listrik. Adalah Zapira Portable namanya, PLTA hujan yang dirancang agar dapat dibongkar pasang dan bisa ditempatkan di berbagai macam gedung yang memiliki talang air [4]. 

Zapira portable secara garis besar memiliki dua bagian utama di desain perangkatnya, yakni bagian luar dan bagian dalam. Bagian luar PLTA hujan ini merupakan bagian yang terpapar langsung hujan, sementara bagian dalamnya berbentuk sebuah packaging berbentuk balon dengan ukuran 40 cm x 20 cm x 15 cm — yang memudahkannya dalam berubah bentuk menjadi portable.

Adapun alat dan mesin Zapira Portable terdiri atas poros turbin, turbin, pipa PVC 2,5 dim, generator DC 24 volt, aki DC 12 volt, dan boost step up DC to DC. Bagian-bagian tersebutlah yang dikonstruksi untuk menjadi kesatuan Zapira Portable. Dan Zapira Portable dapat menghasilkan rata-rata energi listrik sebanyak 45,4 – 72,6 watt — dengan rata-rata luas atap di Indonesia adalah 78 m2.

Referensi:

[1] Gunawan W, Muslim S, Rahardjo I.A, 2020, ‘Pengaruh Curah Hujan dan Debit Air Terhadap Produktivitas Energi Listrik yang Dihasilkan Pada Pembangkit Listrik Tenaga Air (Studi Kasus: Sub Unit PLTA Kracak, Kabupaten Bogor Jawa Barat)’, Journal of Electrical Vocational Education and Technology, vol. 5, no.1, hh. 56-60.

[2] Desrianto M, 2019, Mantap, 2 Mahasiswi UI Ini Buat Konsep Produksi Listrik dari Air Hujan, kompas.com, dilihat 2 Februari 2021, <https://edukasi.kompas.com/read/2019/08/09/11143151/mantap-2-mahasiswi-ui-ini-buat-konsep-produksi-listrik-dari-air-hujan>.

[3] Anggari D.R., 2020, Berapa banyak energi listrik yg bisa dihasilkan dari pemanfaatan energi potensial air hujan?, Circlegeo, dilihat 1 Februari 2021, <https://circlegeo.com/details/5e3af134210f4a57313981a1_Berapa%20banyak%20energi%20listrik%20yg%20bisa%20dihasilkan%20dari%20pemanfaatan%20energi%20potensial%20air%20hujan?>.

[4] Jannah Y.M.,  Zapira Portable, Pembangkit Listrik Tenaga Air Hujan Karya Mahasiswa Malang, Kompasiana, dilihat 1 Februari 2021, <https://www.kompasiana.com/yunitamiftahuljannah5325/5cf5feff0d823022192d96f2/zapira-portable-pembangkit-listri-tenaga-air-hujan-karya-3-mahasiswa-universitas-negeri-malang?>.


Tulisan terkait :

Leave a Comment