Mengenal Teknologi Mikrohidro

Solusi Kekeringan di Gunung Kidul

Sejak bertahun-tahun lalu, Gunung Kidul dikenal sebagai daerah yang kering kerontang dan sulit air. Kini, sebuah solusi telah ditemukan.


Kering kerontang. Itulah citra kabupaten Gunung Kidul sejak lama. Kesulitan air memang ritual tahunan bagi penduduk di kawasan selatan Yogyakarta itu. Pada musim kemarau sepanjang Juli hingga Oktober—saat persediaan air yang ditampung selama musim hujan habis—kekeringan merambat jauh ke utara, meliputi 16 dari 18 kecamatan di kabupaten berpenduduk 650 ribu jiwa itu.

Tiap musim kemarau, kawasan ini bakal diserang kekeringan panjang. Warga terpaksa berjalan beberapa kilometer untuk mendapatkan air bersih. Profil daratan yang separuhnya, sekitar 700 ribu km2 merupakan pegunungan kapur (karst) membuat warga harus menggali lebih dari 50 meter ke bawah tanah untuk memperoleh air. Di kedalaman itulah terdapat jaringan sungai bawah tanah yang airnya melimpah-ruah.

Air sungai itulah yang kemudian dipompa ke permukaan tanah dan digelontorkan ke 38 ribu keluarga, sejak Maret 2010 lalu usai diresmikan oleh Menteri PU Djoko Kirmanto. Proyek ini berjalan, setelah proyek Bribin II di Kecamatan Semanu mulai dioperasikan. Bribin II adalah pembangkit listrik bertenaga air (mikrohidro). Listrik yang dihasilkan dipakai untuk mengangkat air dari bawah tanah ke permukaan. Jadi Bribin II adalah pembangkit listrik sekaligus pompa air.

Bribin II dibangun lantaran proyek pendahulunya, Bribin I, dianggap tidak efisien. Bribin I memakai setrum dari PLN atau solar sebagai penggerak pompa. Akibatnya, biaya produksi dan perawatannya tinggi. Sebagai gambaran, Bribin I hanya mampu menyedot 80 liter per detik, dari total debit sungai 750 liter per detik. Masa kerjanya pun terbatas. Ini membuat harga produksinya menjadi mahal.

Apalagi, pompa Bribin I, juga pompa-pompa lainnya, hanya beroperasi satu hingga empat jam per hari. ”Karena biaya listrik dan solar yang sangat tinggi, akibatnya proyek tersebut menjadi tidak efesien,” kata As Natio Lasman, Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir yang sedari awal disebut-sebut sebagai arsitek yang ikut serta dalam merancang PLTA (Mikro Hidro) Bribin II.

Inilah yang lantas membuat As Natio merancang proyek Bribin II. Teknologi pembangkit listrik mikrohidro dipilih karena sumbernya melimpah-ruah. Di bawah permukaan karst Gunung Kidul terdapat tujuh sungai: Bribin, Ngobaran, Seropan, Baron, Grubug, Toto, dan Sumurup. Dari tujuh sungai bawah tanah itu, baru empat yang sudah dimanfaatkan, yaitu Seropan, Bribin, Ngobaran, dan Baron.

Hebatnya, semua sungai itu rata-rata mempunyai debit air 2.000 liter per detik. Gunung Kidul itu seperti daratan kering kerontang yang berdiri di atas aliran sungai yang derasnya luar biasa. Tinggal mencari cara menaikkan sumber air yang melimpah ruah itu ke permukaan saja. "Saya justru kepinginnya membuat kolam renang, untuk mengubah image Gunung Kidul yang kering,” kata As Natio, setengah bercanda.

Yang jelas, langkah yang diambil Natio untuk mewujudkan gagasan tersebut ibarat sebuah lompatan besar. Pada Februari 2000, dia lantas menyampaikan gagasan itu ke Franz Nestmann, pakar hidrologi dan teknik sipil asal Jerman. ”Waktu itu kami bertemu di acara pertemuan alumni Jerman di Yogyakarta,” katanya.

Ketika itu, Natio menantang, apakah Universitas Karlsruhe dapat memenuhi kebutuhan air minum juga kebutuhan air untuk pertanian di daerah Gunungkidul. Kawasan itu memang sulit air, tapi di dalam perutnya terdapat banyak potensi air sungai bawah tanah yang kemudian keluar di daerah Baron, Ngobaran, dan berbagai lokasi lain hingga ke daerah Wonogiri, Pacitan, dan seterusnya.

Adapun air sungai yang ke arah utara antara lain keluar dan bersama-sama bermuags hingga menjadi Sungai Bengawan Solo. Ini sungguh suatu potensi yang demikian luar biasa jika dapat dieksploitasi untuk kesejahteraan masyarakat, yang memang sangat memerlukan air bersih.

Nestmann rupanya tertarik. Ia bahkan mengupayakan dana dari kementerian pendidikan dan riset di negerinya. Dan dia berhasil memperoleh dana hibah tersebut. Proyek Bribin II pun dimulai, yang melibatkan, antara lain, Universitas Karlsruhe (kampusnya Nestmann), Kementerian Negara Riset dan Teknologi, Badan Tenaga Nuklir Nasional, dan Pemerintah Daerah Istimewa Yogyakarta.

Iwan Samariansyah

Pentingnya Pemeliharaan Turbin

Karyawan Siemens sedang menginspeksi turbin

BILA sebuah turbin dalam sebuah Pembangkit listrik dioperasikan terus-menerus, tentu saja lama kelamaan akan aus. Karena itu pemeliharaan rutin untuk turbin penting dilakukan agar masa pakainya bisa lebih lama. Dari segi pemeliharaan, unit PLTG mempunyai selang waktu pemeliharaan  (time between overhaul) yang pendek, yaitu sekitar 4.000 – 5.000 jam operasi.

Maklumlah. Dari segi operasi, unit PLTG tergolong unit yang masa startnya pendek, yaitu antara 15-30 menit, dan kebanyakan dapat distart tanpa pasokan daya dari luar (black start), yaitu menggunakan mesin diesel sebagai motor start. Makin sering unit mengalami start-stop, makin pendek selang waktu pemeliharaannya. Walaupun jam operasi unit belum mencapai 4.000 jam, tetapi jika jumlah startnya telah mencapai 300 kali, maka unit PLTG tersebut harus mengalami pemeriksaan (inspeksi) dan pemeliharaan.

Saat dilakukan pemeriksaan, hal-hal yang perlu mendapat perhatian khusus adalah bagian-bagian yang terkena aliran gas hasil pembakaran yang suhunya mencapai l.300°C, seperti : ruang bakar, saluran gas panas (hot gas path), dan bilah-bilah turbin. Bagian-bagian ini umumnya mengalami kerusakan (retak) sehingga perlu diperbaiki (dilas) atau diganti. Pabrik di Cilegon mampu melakukan perawatan turbin ini dengan baik.

Proses start-stop akan mempercepat proses kerusakan (keretakan) ini, karena proses start-stop menyebabkan proses pemuaian dan pengerutan yang tidak kecil. Hal ini disebabkan sewaktu unit dingin, suhunya sama dengan suhu ruangan (sekitar 30°C) sedangkan sewaktu operasi, akibat terkena gas hasil pembakaran dengan suhu sekitar 1.300°C.

Dengan memperhatikan buku petunjuk pabrik, ada pula unit PLTG yang boleh dibebani lebih tinggi 10% dari nilai nominalnya selama dua jam, yang dalam istilah tekniknya disebut peak operation. Apabila dilakukan peak operation, maka hal yang harus diperhitungkan adalah pemendekan selang waktu antara inspeksi, karena peak operation menambah keausan yang terjadi pada turbin gas sebagai akibat kenaikan suhu operasi.

Dari segi masalah lingkungan, yang perlu diperhatikan adalah masalah kebisingan, jangan sampai melampaui ketentuan yang dibolehkan.  Sebagaimana juga yang terjadi pada PLTU, masalah instalasi bahan bakar, baik apabila digunakan BBM maupun apabila digunakan BBG, perlu mendapat perhatian khusus dari segi pengamanan terhadap bahaya kebakaran.

Dari segi efisiensi pemakaian bahan bakar, unit PLTG tergolong unit thermal yang efisiensinya paling rendah, yaitu berkisar antara 15-25%. Dalam perkembangan penggunaan unit PLTG di PLN, akhir-akhir ini digunakan unit turbin gas aero derivative, yaitu turbin gas yang mirip dengan yang digunakan pada pesawat terbang bermesin jet yang dimodifikasi menjadi turbin gas penggerak generator. Keuntungan dan pemakaian unit aero derivative, yaitu didapat unit yang dimensinya lebih kecil dibanding unit stationer untuk daya yang sama. Di samping itu, harga unit bisa lebih murah karena inti turbin strukturnya kurang lebih sama dengan turbin gas pesawat terbang.

Iwan Samariansyah/Majalah Eksplo edisi 26/Agustus 2009