TEKNOLOGI PERONTOK PADI TERINTEGRASI PHOTOVOLTAIC RAMAH LINGKUNGAN DAN HEMAT BIAYA OPERASIONAL

Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2021 produksi padi di Indonesia lebih dari 54,6 juta ton. Pengolahan padi menjadi beras melalui banyak proses salah satu diantaranya merupakan perontokan padi. Proses perontokan padi yang mana saat ini pengolahan masih dilakukan secara manual atau masih semi otomatis yaitu dengan memukulkan batang padi ke tempatnya sehingga akan membutuhkan tenaga dan waktu yang lama. Proses perontokan padi yang secara manual tersebut, dilakukan dengan membungkuk dan berdiri supaya dapat merontokan padi. Kondisi kerja tersebut berpotensi menimbulkan kelelahan yang berlebih dan cidera otot yang dapat menurunkan produktivitas petani. Berdasarkan hal tersebut, dirancang prototype mesin perontok padi tenaga surya berbasis Arduino mega 2560. Prototipe perontok padi ini dilengkapi dengan pengaturan kecepatan motor dan alat pembacaan kecepatan motor menggunakan sensor Dimmer dan Sensor Optocoupler. Pembacaan kecepatan rpm akan ditampilkan pada LCD. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui bagaimana pengaruh kecepatan motor terhadap waktu perontokan, hasil perontokan dan kebutuhan energi yang dibutuhkan dalam proses perontokan padi. Penelitian ini menggunakan metode pengambilan data primer pada pembacaan alat ukur. Pengujian dilakukan menggunakan padi IR 64 dengan massa sesuai dengan faktor tenaga manusia setiap pengujian. Sumber energi yang digunakan dalam perontokn adalah panas matahari dengan panel surya yang disimpan pada baterai. Kecepatan rpm yang digunakan pada pengujian ada 3 level yaitu, 870, 1044, 1508 rpm dengan waktu proses perontokan 1 menit. Data yang didapatkan selanjutnya dilakukan analisa meliputi analisa pengaruh kecepatan, pengaruh waktu, hasil perontokan, energi yang dibutuhkan selama proses perontokan, serta nilai daya yang dihasilkan dari panel surya. Berdasarkan hasil pengujian didapatkan daya pada kecepatan 1508 rpm sebesar 98,6 Watt, daya pada kecepatan 1044 rpm 75,2 Watt dan daya pada kecepatan 870 rpm sebesar 62,4 Watt.  Sementara daya rata-rata yang dihasilkan panel surya dalam kurun waktu tiga hari sebesar 2,88 Watt. Kecepatan laju perontokan tertinggi dan hasil yang tinggi menggunakan kecepatan 1508 rpm

Kata kunci : Arduino Mega 2560, Energi,  Sensor Optocoupler, Panel Surya, Dimmer, Padi IR 64

Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2021 produksi padi di Indonesia lebih dari 54,6 juta ton. Pengolahan padi menjadi beras melalui banyak proses salah satu diantaranya merupakan perontokan padi. Proses perontokan padi yang mana saat ini pengolahan masih dilakukan secara manual atau masih semi otomatis yaitu dengan memukulkan batang padi ke tempatnya sehingga akan membutuhkan tenaga dan waktu yang lama. Proses perontokan padi yang secara manual tersebut, dilakukan dengan membungkuk dan berdiri supaya dapat merontokan padi. Kondisi kerja tersebut berpotensi menimbulkan kelelahan yang berlebih dan cidera otot yang dapat menurunkan produktivitas petani. Berdasarkan hal tersebut, dirancang prototype mesin perontok padi tenaga surya berbasis Arduino mega 2560. Prototipe perontok padi ini dilengkapi dengan pengaturan kecepatan motor dan alat pembacaan kecepatan motor menggunakan sensor Dimmer dan Sensor Optocoupler. Pembacaan kecepatan rpm akan ditampilkan pada LCD. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui bagaimana pengaruh kecepatan motor terhadap waktu perontokan, hasil perontokan dan kebutuhan energi yang dibutuhkan dalam proses perontokan padi. Penelitian ini menggunakan metode pengambilan data primer pada pembacaan alat ukur. Pengujian dilakukan menggunakan padi IR 64 dengan massa sesuai dengan faktor tenaga manusia setiap pengujian. Sumber energi yang digunakan dalam perontokn adalah panas matahari dengan panel surya yang disimpan pada baterai. Kecepatan rpm yang digunakan pada pengujian ada 3 level yaitu, 870, 1044, 1508 rpm dengan waktu proses perontokan 1 menit. Data yang didapatkan selanjutnya dilakukan analisa meliputi analisa pengaruh kecepatan, pengaruh waktu, hasil perontokan, energi yang dibutuhkan selama proses perontokan, serta nilai daya yang dihasilkan dari panel surya. Berdasarkan hasil pengujian didapatkan daya pada kecepatan 1508 rpm sebesar 98,6 Watt, daya pada kecepatan 1044 rpm 75,2 Watt dan daya pada kecepatan 870 rpm sebesar 62,4 Watt.  Sementara daya rata-rata yang dihasilkan panel surya dalam kurun waktu tiga hari sebesar 2,88 Watt. Kecepatan laju perontokan tertinggi dan hasil yang tinggi menggunakan kecepatan 1508 rpm

Kata kunci : Arduino Mega 2560, Energi,  Sensor Optocoupler, Panel Surya, Dimmer, Padi IR 64

Indonesia merupakan negara agraris dimana 40% mata pencaharian mayoritas penduduknya bertani atau bercocok tanam. Petani di Indonesia kebanyakan memilih bercocok tanam padi, dikarenakan padi menjadi makanan pokok masyarakat Indonesia. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2019 produksi padi di Indonesia lebih dari 54,6 juta ton, dengan penghasil terbanyak Jawa Tengah mencapai lebih dari 9,6 juta ton. Seiring dengan pertambahan populasi masyarakat Indonesia dan perubahan cuaca sewaktu-waktu, maka permintaan beras meningkat dan kelangkaan mungkin bisa saja terjadi. Maka dibutuhkan juga efisiensi terhadap waktu dan tenaga untuk memproses pengolahan padi sebagai bahan pangan. Mulai dari penyedian lahan, pemilihan bibit, peliharaan, pengolahan pasca panen dan sebagainya hingga menjadi beras yang bermutu dan kualitas tinggi.

Kabupaten Cilacap merupakan salah satu dari 35 daerah otonom di Provinsi Jawa Tengah. Secara administrasi, Kabupaten Cilacap terbagi dalam 24 kecamatan dan 269 desa/kelurahan. Sektor pertanian masih menjadi mata pencaharian di beberapa Kecamatan di wilayah Cilacap, Salah satunya Kecamatan Maos. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2021 total luas panen padi sawah di Kecamatan Maos sebesar 4.370 Ha. Salah satu daerah dari kecamatan Maos adalah desa Manggis yang memiliki sektor pertanian padi. Proses perontokan padi di daerah tersebut yang mana saat ini pengolahan masih dilakukan secara manual atau masih semi otomatis yaitu dengan memukulkan batang padi ke tempatnya sehingga akan membutuhkan tenaga dan waktu yang lama. Proses perontokan padi yang secara manual tersebut, dilakukan dengan membungkuk dan berdiri supaya dapat merontokan padi. Kondisi kerja tersebut berpotensi menimbulkan kelelahan yang berlebih dan cidera otot yang dapat menurunkan produktivitas petani. Menurut Ir. I Made Sumiarta pada tahun 2020 juga melihat permasalahan terbatasnya tenaga manusia dalam proses perontokan padi secara manual (gebot), yang berpotensi terjadinya susut hasil panen karena tercecernya padi hasil rontokan, yang akan dapat merugikan dan menurunkan produktivitas petani.

Berdasarkan latar belakang tersebut, diperlukan suatu solusi berupa alat perontok padi menggunakan Arduino Mega 2560 dengan tenaga surya. Keunggulan alat yang dibuat dibandingkan dengan perontok padi konvensional yaitu dengan sistem ini bisa memberikan proses perontokan padi dari batangnya menjadi lebih mudah, cepat, aman dan efesien dalam pemakaian tenaga. Alat tersebut dirancang tanpa menggunakan pedal dalam proses perontokan. Penggunaan motor berbahan bakar bensin akan diganti dengan motor listrik DC yang bersumber tenaga surya. Sistem pengontrolan alat dirancang dengan menggunakan Arduino Mega 2560 yang telah terprogram sebagai pengendali, kemudian diproses menjadi data output untuk memberikan intruksi ke rangkaian untuk monitoring kecepatan motor dc.

Teknologi Perontok padi dibuat dengan kerja memanfaatkan photovoltaic (PV) sebagai sumber yang bekerja dengan mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik dan kemudian energi tersebut disimpan di dalam power storage (baterai). Mesin perontok padi digerakkan dengan kombinasi pulley dan V-belt dari motor DC dan dihubungkan dengan gear perontok padi yang terbuat dari paku.

Keunggulan teknologi ini adalah

  1. Teknologi perontok padi terintegrasi photovoltaic termasuk dalam teknologi ramah lingkungan, bebas polusi, dan berbasis pemanfaatan sumber daya alam dari energi matahari..
  2. Menghemat biaya operasional petani karena sumber energi langsung dari energi matahari yang dikonversi menjadi energi listrik.
  3. Mudah dalam mobilisasi.
  4. Terjangkau harganya.
  5. Mudah dalam maintenance dan operasional.

Nama : Zaenurrohman, S.T., M.T.
Alamat : RT.03/01 Desa Kedungreja, Kecamatan Kedungreja, Kabupaten Cilacap
No. Telepon : 085692515882