BAB II TINJAUAN PERTANIAN URBAN TERINTEGRASI DAN ARSITEKTUR HIJAU A. Pertanian Urban 1. Pengertian Urban farm atau Pertanian Urban adalah praktek budidaya, pemrosesan, dan disribusi bahan pangan di atau sekitar kota. Pertanian urban juga bisa melibatkan peternakan, budidaya perairan, wanatani, dan hortikultura. Dalam arti luas, pertanian urban mendeskripsikan seluruh sistem produksi pangan yang terjadi di perkotaan. 3 Sedangkan menurut FAO, Urban farm atau pertanian urban adalah sebuah industri yang memproduksi, memproses, dan memasarkan produk dan bahan makanan nabati, terutama dalam menanggapi permintaan harian konsumen di dalam perkotaan, yang menerapkan metode produksi intensif, memanfaatkan dan mendaur ulang sumber daya dan limbah perkotaan untuk menghasilkan beragam tanaman dan hewan ternak. Definisi yang diberikan Council on Agriculture, Science and Technology, (CAST) mencakup aspek kesehatan lingkungan, remediasi, dan rekreasi. Kebijakan di berbagai kota juga memasukkan aspek keindahan kota dan kelayakan penggunaan tata ruang yang berkelanjutan dalam menerapkan pertanian urban. Perbedaan antara pertanian urban dan non-urban bisa cukup besar, dan tantangan yang ada pada pertanian urban bisa disebut sebagai kekuatan yang dimiliki. Variasi kondisi sosio-ekonomi perkotaan, budaya, hingga geografi, iklim, dan luas lahan menimbulkan berbagai inovasi dan kebijakan pemerintahan setempat. Diversitas yang membedakan antara satu kota dan kota lain mampu menciptakan keunikan tersendiri. Pertanian ini pun menimbulkan berbagai gerakan lokal seperti "foodies", "locavores", "organic growers" dan sebagainya yang berfungsi sebagai sarana berbagi informasi dan fasilitas jual beli produk setempat, sehingga mendatangkan penghasilan, mengurangi risiko pestisida dan bahan kimia berlebih dalam konsumsi masyarakat, hingga meningkatkan ketahanan pangan. Karena pertanian urban dikatakan memperpendek jarak antara produsen dan konsumen sehingga bahan pengawet dan proses tambahan
3
http://id.wikipedia.org/wiki/Pertanian_urban
11
tidak dibutuhkan. Hal ini membuat konsumen mendapatkan jaminan bahan pangan yang didapatkan begitu segar. Pertanian urban umumnya dilakukan untuk meningkatkan pendapatan atau aktivitas memproduksi bahan pangan untuk dikonsumsi keluarga, dan di beberapa tempat dilakukan untuk tujuan rekreasi dan relaksasi. Kesadaran mengenai degradasi lingkungan di dalam perkotaan akibat relokasi sumber daya untuk melayani populasi perkotaan telah menjadikan inspirasi untuk berbagai skema pertanian urban di negara maju dan negara berkembang dan mendatangkan berbagai bentuk pertanian perkotaan, dari model sejarah seperti Machu Picchu hingga pertanian di kota modern 2. Sistem Pertanian Urban a. Sistem Hidroponik Istilah hidroponik berasal dari istilah Yunani yaitu hidro yang berarti air dan ponos berarti kerja. Hidroponik adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan cara bercocok tanam tanpa tanah tetapi menggunakan air atau bahan porous lainnya dengan pemberian unsur hara terkendali yang berisi unsur-unsur esensial yang dibutuhkan tanaman. Dilontarkan pertama kali oleh W.A. Setchell dari University of California, sehubungan dengan keberhasilan W.F. Gericke dari universitas yang sama, dalam pengembangan teknik bercocok tanam dengan air sebagai medium tanam.
Gambar 2.1. Sistem Hidroponik Sumber : Arif Rosidi 2015
Berdasarkan media tumbuh yang digunakan, hidroponik dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu : 1) Kultur Air
12
Teknik ini telah lama dikenal, yaitu sejak pertengahan abad ke-15 oleh bangsa Aztec. Dalam metode ini tanaman ditumbuhkan pada media tertentu yang di bagian dasar terdapat larutan yang mengandung hara makro dan mikro, sehingga ujung akar tanaman akan menyentuh larutan yang mengandung nutrisi tersebut. 2) Kultur Agregat Media tanam berupa kerikil, pasir, arang sekam padi, dan lain-lain yang harus disterilkan terlebih dahulu sebelum digunakan. Pemberian hara dengan cara mengairi media tanam atau dengan cara menyiapkan larutan hara dalam tangki atau drum, lalu dialirkan ke tanaman melalui selang plastik. 3) Nutrient Film Technique Pada cara ini tanaman dipelihara dalam selokan panjang yang sempit, terbuat dari lempengan logam tipis tahan karat. Di dalam saluran tersebut dialiri air yang mengandung larutan hara. Maka di sekitar akar akan terbentuk film (lapisan tipis) sebagai makanan tanaman tersebut. Faktor-faktor Penting dalam Budidaya Hidroponik : 1) Unsur Hara Pemberian larutan hara yang teratur sangatlah penting pada hidroponik, karena media hanya berfungsi sebagai penopang tanaman dan sarana meneruskan larutan atau air yang berlebihan. Hara tersedia bagi tanaman pada pH 5.5 – 7.5 tetapi yang terbaik adalah 6.5, karena pada kondisi ini unsur hara dalam keadaan tersedia bagi tanaman. Unsur hara makro dibutuhkan dalam jumlah besar dan konsentrasinya dalam larutan relatif tinggi. Termasuk unsur hara makro adalah N, P, K, Ca, Mg, dan S. Unsur hara mikro hanya diperlukan dalam konsentrasi yang rendah, yang meliputi unsur Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, dan Cl. Kebutuhan tanaman akan unsur hara berbedabeda menurut tingkat pertumbuhannya dan jenis tanaman (Jones, 1991). Larutan hara dibuat dengan cara melarutkan garam-garam pupuk dalam air. Berbagai garam jenis pupuk dapat digunakan untuk larutan hara, pemilihannya biasanya atas harga dan kelarutan garam pupuk tersebut. 2) Media Tanam Jenis media tanam yang digunakan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Media yang baik membuat unsur hara tetap tersedia, kelembaban terjamin dan drainase baik. Media yang digunakan harus dapat
13
menyediakan air, zat hara dan oksigen serta tidak mengandung zat yang beracun bagi tanaman. Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai media tanam dalam hidroponik antara lain pasir, kerikil, pecahan batu bata, arang sekam, spons, dan sebagainya. Bahan yang digunakan sebagai media tumbuh akan mempengaruhi sifat lingkungan media. Tingkat suhu, aerasi dan kelembaban media akan berlainan antara media yang satu dengan media yang lain, sesuai dengan bahan yang digunakan sebagai media. Arang sekam (kuntan) adalah sekam bakar yang berwarna hitam yang dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna, dan telah banyak digunakan sabagai media tanam secara komersial pada sistem hidroponik. Komposisi arang sekam paling banyak ditempati oleh SiO2 yaitu 52% dan C sebanyak 31%. Komponen lainnya adalah Fe2O3, K2O, MgO, CaO, MnO, dan Cu dalam jumlah relatif kecil serta bahan organik. Karakteristik lain adalah sangat ringan, kasar sehingga sirkulasi udara tinggi karena banyak pori, kapasitas menahan air yang tinggi, warnanya yang hitam dapat mengabsorbsi sinar matahari secara efektif, pH tinggi (8.5 – 9.0), serta dapat menghilangkan pengaruh penyakit khususnya bakteri dan gulma. 3) Oksigen Keberadaan Oksigen dalam sistem hidroponik sangat penting. Rendahnya oksigen menyebabkan permeabilitas membran sel menurun, sehingga dinding sel makin sukar untuk ditembus, Akibatnya tanaman akan kekurangan air. Hal ini dapat menjelaskan mengapa tanaman akan layu pada kondisi tanah yang tergenang. Tingkat oksigen di dalam pori-pori media mempengaruhi perkembangan rambut akar. Pemberian oksigen ini dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti: memberikan gelembung-gelembung udara pada larutan (kultur air), penggantian larutan hara yang berulang-ulang, mencuci atau mengabuti akar yang terekspose dalam larutan hara dan memberikan lubang ventilasi pada tempat penanaman untuk kultur agregat. 4) Air Kualitas air yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman secara hidroponik mempunyai tingkat salinitas yang tidak melebihi 2500 ppm, atau mempunyai nilai
14
EC tidak lebih dari 6,0 mmhos/cm serta tidak mengandung logam-logam berat dalam jumlah besar karena dapat meracuni tanaman. Beberapa kelebihan bertanam secara hidroponik adalah produksi tanaman persatuan luas lebih banyak, tanaman tumbuh lebih cepat, pemakaian pupuk lebih hemat, pemakaian air lebih efisien, tenaga kerja yng diperlukan lebih sedikit, lingkungan kerja lebih bersih, kontrol air, hara dan pH lebih teliti, masalah hama dan penyakit tanaman dapat dikurangi serta dapat menanam tanaman di lokasi yang tidak mungkin/sulit ditanami seperti di lingkungan tanah yang miskin hara dan berbatu atau di garasi (dalam ruangan lain) dengan tambahan lampu. Sedangkan kelemahannya adalah ketersediaan dan pemeliharaan perangkat hidroponik agak sulit, memerlukan keterampilan khusus untuk menimbang dan meramu bahan kimia serta investasi awal yang mahal. 1) Teknik budidaya Hidroponik a) Media Media hidroponik yang baik memiliki pH yang netral atau antara 5.5 -6.5. Selain itu media harus porous dan dapat mempertahankan kelembaban. Media yang digunakan dapat dibedakan menjadi dua berdasarkan tahap pertumbuhan tanaman. Media untuk persemaian atau pembibitan Untuk persemaian dapat digunkan media berupa pasir halus, arang sekam atau rockwool. Pasir halus sering digunakan karena mudah diperoleh dan harganya murah, namun kurang dapat menahan air dan tidak terdapat nutrisi di dalamnya. Media yang biasa digunakan adalah campuran arang sekam dan serbuk gergaji atau serbuk sabut kelapa. Media untuk tanaman dewasa Media untuk tanaman dewasa hampir sama dengan media semai, yaitu pasir agak kasar, arang sekam, rockwool dan lain-lain. Media yang ideal adalah arang sekam. Keuntungannya adalah kebersihan dan sterilitas media lebih terjamin bebas dari kotoran maupun organisme yang dapat mengganggu seperti cacing, kutu dan sebagainya yang dapt hidup dalam pasir. Media arang sekam bersifat lebih ringan namun lebih mudah hancur, penggunaannya hanya dapat untuk dua kali pemakaian. Arang sekam dapat dibeli di toko-toko pertanian atau membuat sendiri. b) Benih
15
Pemilihan benih sangat penting karena produktivitas tanaman tergantung dari keunggulan benih yang dipilih. Periksa label kemasan benih, yaitu tanggal kadaluarsa, persentase tumbuh dan kemurnian benih. Pemilihan komoditas yang akan ditanam diperhitungkan masak-masak mengenai harga dan pemasarannya. Contoh sayuran eksklusif yang mempunyai nilai jual di atas ratrata adalah Tomat Recento, Ketimun Jepang, Melon, Paprika, Selada, Kailan, dan lain-lain. c) Peralatan Peralatan yang diperlukan adalah : Wadah semai, bisa menggunakan pot plastik, polybag kecil, bak plastik, nampan semai, atau kotak kayu.Wadah tanaman dewasa, umumnya digunakan polybag berukuran 30-40 cm dengan lobang secukupnya untuk mengalirkan kelebihan air saat penyiraman. Kertas tissu/koran basah untuk menjaga kelembaban. Ayakan pasir untuk mengayak media semai. Handsprayer untuk penyiraman. Centong pengaduk media. Pinset untuk mengambil bibit dari wadah semai. Polybag ukuran 5 kg untuk penanaman transplant. Benang rami (seperti yang sering digunakan tukang bangunan) untuk mengikat tanaman. Ember penyiram. d) Pelaksanaan Persiapan media semai Sebelum melakukan persemaian, sempuran media semai diaduk dahulu secara merata. Persemaian tanaman - Persemaian benih besar Untuk benih yang berukuran besar seperti benih melon dan ketimun, sebaiknya dilakukan perendaman di dala air hangat kuku selama 2-3 jam dan langsung ditanamkan dalam wadah semai yang berisi media dan telah disiram dengan air. Benih diletakkan dengan pinset secara horisontal 4-5 mm dibawah permukaan media.
16
Transplanting bibit dari wadah semai ke wadah yang lebih besar dapat dilakukan ketika tinggi bibit sekitar 12-15 cm (28-30 hari setelah semai). - Persemaian benih kecil Untuk benih berukuran kecil seperti tomat, cabai, terong dan sebagainya cara persemaiannya berbeda dengan benih besar. Pertama siapkan wadah semai dengan media setebal 5-7 cm. Di tempat terpisah tuangkan benih yang dicampurkan dengan pasir kering steril secukupnya dan diaduk merata. Benih yang telah tercampur dengan pasir ditebarkan di atas permukaan media semai secara merata, kemudian ditutup dengan media semai tipis-tipis (3-5 mm). Setelah itu permukaan wadah semai ditutup dengan kertas tisu yang telah dibasahi dengan handsprayer kemudian simpan di tempat gelap dan aman.Wadah semai sebaiknya dikenakan sinar matahari tip pagi selama 1-2 jam agar perkecambahan tumbuh dengan baik dan sehat. Setelah benih mulai berkecambah, kertas tisu dibuang. Setelah bibit mencapai tinggi 2-3 cm dipindahkan ke dalam pot/polybag pembibitan. Perlakuan semai Bibit kecil yang telah berkecambah di dalam wadah semai perlu disirami dengan air biasa. Penyiraman jangan berlebih, karena dapat menyebabkan serangan penyakit busuk. Pembibitan Setelah bibit berumur 15-17 hari (bibit yang berasal dari benih kecil) perlu dipindahkan dari wadah semai ke pot/polybag pembibitan agar dapat tumbuh dengan baik. Caranya adalah dengan mencabut kecambah di wadah semai (umur 3-4 minggu setelah semai) secara hati-hati dengan tangan agar akar tidak rusak kemudian tanam pada lubang tanam yang telah dibuat pada pot/polybag pembibitan. Transplanting/pindah tanam Sebelum dilakukan pindah tanam, perlu dilakukan persiapan media tanam, yaitu dengan mengisikan media tanam ke polybag. Sebaiknya pengisian dilakukan di dekat lokasi penanaman di dalam green house agar sterilitas media tetap terjaga.
17
Setelah wadah tanam siap dan dibuatkan lubang tanam, maka transplanting siap dilakukan. Transplanting dilakukan dengan membalikkan pot pembibitan secara perlahan-lahan dan menahan permukaannya dengan jemari tangan (bibit dijepit diantara jari telunjuk dan jari tengah). Jika pada pembibitan digunakan polybag, maka cara transplanting bisa dilakukan dengan memotong/menggunting dasar polybag secara horisontal. Penyiraman Penyiraman dilakukan secara kontinu, dengan indikator apabila media tumbuh dipegang dengan tangan terasa kering. Meida tanam hidroponik bersifat kering sehingga penyiraman tanaman jangan sampai terlambat. Jenis dan cara penyiraman adalah sebagai berikut: - Penyiraman manual Penyiraman dilakukan dengan handsprayer, gembor/emprat atau gayung. - Penyiraman otomatis Penyiraman dapat dilakukan dengan Sprinkle Irrigation System dan Drip Irrigation System, yaitu sistem penyiraman semprot dan tetes . Sumber tenaga berasal dari pompa. Perawatan Tanaman - Pemangkasan Pemangkasan dilakukan untuk membuang cabang yang tidak dikehendaki, tunas air, atau cabang yang terkena serangan penyakit. Pemangkasan dilakukan untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman. Misal pada tomat recento hanya dipelihara satu batang utama untuk produksi. - Pengikatan Tanaman yang telah berada di wadah tanam selama 7 hari memerlukan penopang agar dapat berdiri tegak sehingga tanaman dapat tumbuh rapi dan teratur. Penopang tersebut diberikan dengan cara mengikat tanaman dengan tali (benang rami). - Penjarangan bunga (pada sayuran buah) Penjarangan bunga perlu dilakukan agar pertumbuhan buah sama besar. Namun hasil penelitian penjarangan bunga pada ketimun Gherkin tidak menunjukkan hasil yang berbeda dengan perlakuan tanpa penjarangan bunga.
18
- Pengendalian hama dan penyakit Pengendalian dapat dilakukan baik secara manual maupun dengan pestisida. e) Panen dan pasca panen Pemanenan Dalam pemanenan perlu diperhatikan cara pengambilan buah/ hasil panen agar diperoleh mutu yang baik, misalnya dengan menggunakan alat bantu pisau atau gunting panen. Cara panen yang benar dan hati-hati akan mencegah kerusakan tanaman yang dapat mengganggu produksi berikutnya. Kriteria panen masing-masing jenis sayuran berlainan satu sama lainnya dan tergantung dari pasar. Makin besar buah belum tentu makin mahal/laku, malah termasuk kriteria buah afkir sehingga waktu panen yang tepat dan pengawasan pada proses produksi perlu diperhatikan. Penanganan pasca panen Pemasaran produk hasil budidaya hidroponik sangat dipengaruhi oleh perlakuan pasca panen. Standar harga penjualan produksi tergantung dari menarik atau tidaknya produk yang dihasilkan, terutama dilihat dari penampilan produk (bentuk, warna, dan ukuran). Perlakuan pasca panen sangat penting karena kualitas produk tidak semata-mata dari hasil produksi saja, melainkan sangat tegantung dan ditentukan oleh penanganan pasca panen, kemasan, sistem penyusunan, metode pengangkutam maupun selektivitas produk. Kerusakan produk dapat dikurangai dengan penanganan pasca panen yang tepat sehingga diharapkan dapat meningkatkan nilai tambah pada produk yang dijual. 2) Jenis Hidroponik Terdapat dua jenis hidroponik yang sering digunakan yaitu sistem NFT dan EBB/Flow. a) Sistem NFT 4 NFT (Nutrient Film Technique) adalah salah satu sistem dalam budidaya secara hidroponik. Sistem ini menggunakan media air yang mengandung nutrisi, dan air tersebut mengalir tipis rata-rata 0.5 mm - 3 mm, tipis seperti film. sedangkan akar terendam sebagian. Tetapi sistem ini pun sudah sangat
4
edi sugiyanto. 2008. Hidroponik NFT, Sayuran keluaga & Sayuran Komersil
19
berkembang dan di modifikasi dengan berbagai teknik, sebagian besar aliran air nutrisi tanaman mengailir dan kembali lagi di alirkan (circulating).
Gambar 2.2. Sistem NFT Sumber : Arif Rosidi, 2015
Desain NFT Buat Rak dengan tinggi 1-1.5m ukurn 3x2m, dan letakan atau pasang talang/pvc yang sebelumnya sudah diberi lubang ukuran 2-3 cm dengan jarak 15-20 cm. Letakan di atas rak dengan kemiringan 1-7%, kemiringan dimaksudkan agar nutrisi mengalir mengikuti gravitasi. Tutuplah disemua ujung Talang/PVC dengan ENDPLUG PVC, kemudian lubangi pada Endplug yang paling rendah (kemiringan)dan sambungkan dengan peralon PVC 1/4 inc dan alirkan ke bawah menuju bak Unit Pompa Nutrisi.
Gambar 2.3. Desain Sistem NFT Sumber : Arif Rosidi, 2015
b) Sistem EBB-Flood & Drain
5
Ebb and flow atau yang biasa dikenal dengan sistem pasang surut ini merupakan salah satu alat hidroponik yang unik karena prinsip kerjanya yaitu tanaman mendapatkan air, oksigen dan nutrisi melalui pompaan dari bak
5
Andy the safety specialist. 2009.Peralatan Hidroponik Ebb and flow.
20
penampung yang dipompa melewati media kemudian membasahi akar tanaman (pasang), kemudian selang beberapa waktu air bersama nutrisi akan turun (surut) kembali melewati media menuju bak penampungan. Waktu pasang dan surut dapat diatur menggunakan timer sesuai dengan kebutuhan tanaman tersebut, jadi tanaman tidak akan tergenang atau kekurangan air. Kelebihan alat: - Tanaman mendapat suplai air, oksigen, dan nutrisi secara terus-menerus. - Pertukaran oksigen lebih baik karena terbawa air pasang dan surut. - Mempermudah
perawatan
karena
kita
tidak
perlu
melakukan
penyiraman. Kekurangan alat:
- Biaya alat yang agak mahal. - Tergantung kepada aliran listrik. - Kualitas nutrisi yang sudah dipompakan berkali-kali tidak akan bagus. b. Sistem Aquaponik
Aquaponik adalah sistem pertanian berkelanjutan yang mengkombinasikan sistem akuakultur dan hidroponik dalam satu lingkungan yang bersifat simbiotik6. Dalam akuakultur yang normal, ekskresi dari hewan yang dipelihara akan terakumulasi di air dan meningkatkan toksisitas air jika tidak dibuang. Dalam akuaponik, ekskresi hewan
diberikan
kepada
tanaman
agar
dipecah
menjadi nitrat dan nitrit
melalui proses alami, dan dimanfaatkan oleh tanaman sebagai nutrisi. Air kemudian bersirkulasi kembali ke sistem akuakultur. Karena sistem hidroponik dan akuakultur sangat beragam bentuknya maka sistem akuaponik pun menjadi sangat beragam dalam hal ukuran, kerumitan, tipe makhluk hidup yang ditumbuhkan, dan sebagainya. Akuaponik merupakan salah satu cara mengurangi pencemaran air yang dihasilkan oleh budidaya ikan dan juga menjadi salah satu alternatif mengurangi jumlah pemakaian air yang dipakai oleh sistem budidaya. Teknologi akuaponik merupakan salah satu alternatif yang dapat diterapkan dalam rangka pemecahan keterbatasan air. Disamping itu teknologi akuaponik juga mempunyai keuntungan lainnya berupa pemasukan tambahan dari hasil tanaman
6
http://id.wikipedia.org/wiki/Akuaponik
21
yang akan memperbesar keuntungan para peternak ikan. Aquaponik yaitu memanfaatkan secara terus menerus air dari pemeliharaan ikan ketanaman dan sebaliknya dari tanaman kekolam ikan. Inti dasar dari sistem teknologi ini adalah penyediaan air yang optimum untuk masing-masing komoditas dengan memanfaatkan sistem re-sirkulasi. Sistem teknologi akuaponik ini muncul sebagai jawaban atas adanya permasalahan semakin sulitnya mendapatkan sumber air yang sesuai untuk budidaya ikan, khususnya di lahan yang sempit, akuaponik yang merupakan salah satu teknologi hemat lahan dan air yang dapat dikombinasikan dengan berbagai tanaman sayuran.
Gambar 2.4. Sistem Aquaponik Sumber : www.sayuranikan.blogspot.com
1) Wadah Pemeliharaan Wadah pemeliharaan ikan prinsipnya mempunyai pembuangan air yang dapat menyedot kotoran ikan ataupun sisa pakan yang digunakan untuk dialirkan kedalam bak filter misalnya dengan menggunakan ember – ember plastik ukuran 10-20 l atau papan kayu yang dibentuk menjadi seperti bak saluran air yang dilapisi plastik. luasan ember sebagai filter yang digunakan adalah 25% dari permukaan wadah pemeliharaan ikan seperti pada gambar. Sehingga air yang kotor menjadi bersih kembali. Medianya terdiri dari : batu kerikil atau batu apunglebih dianjurkan untuk digunakan karena jika memakai tanah maka seringkali jalannya air lebih terhambat karena tanah-tanah halus juga ikut hanyut dan menyumbat lubang pengeluaran. 2) Sistem Resirkulasi Secara ringkasnya dapat digambarkan sebagai berikut, air yang berasal dari wadah pemeliharaan ikan dialirkan dengan menggunakan pompa air ke
22
filter yang juga berfungsi sebagai tempat untuk menanam tanaman, kemudian air yang sudah difilter tersebut dialirkan kembali kedalam kolam ikan dialirkan secara terus menerus, sehingga amoniak yang berada di kolam akan tersaring sampai 80% oleh tanaman tersebut jenis tanaman yang sudah dicoba dan berhasil cukup baik adalah kangkung, tomat, sawi dan fetchin atau pokchai. Karena media filter tidak menggunakan tahah makaagar tanaman dapat tumbuh baik perlu disemaikan dulu sampai bibit berumur 11,5 bulan baru siap dipindahkan pada sistem akuaponik. 3) Sistematika Pembuatan Aquaponik Aquaponik merupakan sebuah alternatif menanam tanaman dan memelihara ikan dalam satu wadah. Proses dimana tanaman memanfaatkan unsur hara yang berasal dari kotoran ikan yang apabila dibiarkan di dalam kolam akan menjadi racun bagi ikanya. Lalu tanaman akan berfungsi sebagai filter vegetasi yang akan mengurai zat racun tersebut menjadi zat yang tidak berbahaya bagi ikan, dan suplai oksigen pada air yang digunakan untuk memelihara ikan. Dengan siklus ini akan terjadi siklus saling menguntungkan dan bagi kita yang mengaplikasikannya tentu saja akan sangat menguntungkan sekali, karena lahan yang dipakai tidak akan terlalu luas. Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan sistem budidaya ikan secara aquaponik , diantaranya adalah : Bak beton, untuk wadah budidaya, ukurannya disesuaikan dengan luas area yang mungkin digunakan, dalam sistem akuaponik ini digunakan bak berukuran 2 x3 m, Pipa, untuk jalur sirkulasi air, ukurannya disesuaikan dengan luas area yang mungkin digunakan, dalam sistem akuaponik ini pipa yang digunakan sebanyak 8 buah dengan panjangnya masing-masing 4 m, Selang ukurannya disesuaikan dengan banyaknya pot yang digunakan, dalam sistem akuaponik ini mengunakan selang sepanjang4 m. Pipa Keni sistem L, untuk sambungan antar pipa, digunakan sebanyak 16 buah, Dop, untuk menyambungkan pipa, dalam sistem akuaponik ini menggunakan sebanyak 8 buah, Ember plastik atau pot, untuk wadah tanaman konsumsi, banyaknya
23
disesuaikan dengan ukuran bak dan keinginan, dalam sistem akuaponik ini menggunakan 36 ember, Aerator, untuk sumber oksigen ikan, Pompa, untuk mensirkulasi air, Timer, untuk mengatur sirkulasi air oleh pompa, Benih ikan, sebagai objek budidaya, ikan yang digunakan beragam, dalam sistem akuaponik ini menggunakan ikan mas dan ikan nila, kepadatannya sendiri disesuaikan dengan ukuran bak, dalam sistem akuaponik ini dilakukan penebaran sebanyak 200 ekor ikan nila dan ikan mas, Bibit tanaman konsumsi, sebagai objek budidaya tanaman, jenisnya beragam, namun dalam sistem akuaponik ini menggunakan tanaman kangkung, Arang, sebagai media hidup tanaman dan filter air, banyaknya disesuaikan dengan jumlah tanaman yang ditanam, dalam sistem akuaponik ini sebanyak 2 karungukuran 25 kg. 4) Langkah-langkah pembuatan sistem aquaponik Pembuatan bak beton dan tandon, Pemasangan pompa dan timer, Pemasangan ember yang sebelumnya diisi arang dan bibit tanaman, pemasangan dilakukan pada bagian atas tembok, Pemasangan pipa sirkulasi air, yangterdiri dari dua bagian : - Pipa yang berada di atas tanaman, yang merupakan pipa yang berisi air hisapan dari kolam yang akan dialirkan ke tanaman, - Pipa di bawah tanaman, merupakan pipa berisi air dari tanaman yang kemudian dialirkan ke tandon sebelum mengalir kembali kekolam, Pemasangan selang diantara tanaman dan pipa bawah Resirkulasi awal air kurang lebih selama seminggu, Penebaran ikan. B. Pertanian Urban Terintegrasi 1. Pengertian Integrated farming system atau sistem pertanian terintegrasi didefinisikan sebagai penggabungan semua komponen pertanian dalam suatu sistem usaha pertanian yang terpadu. Model kegiatan ekonomi pertanian yang saling berkaitan satu sama lain,
24
misalnya peternakan, perikanan, pertanian, penelitian, dan pengolahan limbah (waste treatment). Sistem ini mengedepankan ekonomi yang berbasis teknologi ramah lingkungan dan optimalisasi semua sumber energi yang dihasilkan.7
Gambar 2.5. Skema Integrated Farm Management System Sumber : LEAF
Sistem Pertanian Terintegrasi mengintegrasikan kegiatan sektor pertanian dengan sektor pendukungnya baik secara vertikal maupun horizontal sesuai potensi masingmasing wilayah dengan mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya lokal yang ada. Kegiatan integrasi yang dilaksanakan juga berorientasi pada usaha pertanian tanpa limbah (zero waste) dan menghasilkan 4 F (food, feed, fertilizer, dan fuel). 2. Pertanian Urban Terintegrasi dengan Kegiatan Pasca Panen dan Produksi Setelah sayur-sayuran dan buah-buahan hasil budidaya pertanian selesai dipanen, ada beberapa tahap atau proses yang harus dilalui sebelum sayuran dan buah-buahan siap dipasarkan kepada konsumen. Tahapan-tahapan dalam proses pengolahan hasil panen dari kegiatan budidaya pertanian sampai menjadi bahan makanan mentah yang siap dipasarkan kepada konsumen adalah : a. Pemilahan atau sortir
Dalam tahap ini, sayur dan buah hasil panen dipisahkan antara yang kualitas baik dan kurang baik. Sayur dan buah dengan kualitas kurang baik bisa dimanfaatkan untuk makanan ternak atau sebagai bahan pembuatan pupuk organik cair (POC). b. Pencucian
Setelah dipisahkan antara sayur dan buah dengan kualitas baik dan kurang baik, maka tahapan selanjutnya adalah pencucian. Sayur dan buah dengan kualitas baik 7
Saputra, RHU. 2002. Pertanian Terpadu Sebagai Pilar Kebangkitan Bangsa Indonesia
25
selanjutnya dicuci menggunakan cairan pembersih khusus makanan dan dibilas dengan air yang mengalir. Setelah itu sayur dan buah dikeringkan. c. Pelapisan lilin
Sayur dan buah yang sudah dicuci dan sudah kering kemudian diberi lapisan tipis dengan menggunakan bahan seperti lilis khusus untuk makanan. Pelapisan lilin ini bertujuan menjaga kualitas sayur dan buah agar tidak tercemar kuman dan bakteri yang berbahaya bagi kesehatan manusia. d. Pengepakan
Tahapan yang selanjutnya adalah pengepakan. Sayur dan buah yang sudah dilapisi lilin kemudian dikemas dengan menggunakan kemasan hampa udara (vacuum). Kemasan hampa udara (vacuum) akan membuat sayur dan buah lebih tahan lama karena bebas dari bakteri, kuman, dan hewan-hewan kecil yang bisa menyebabkan sayur dan buah cepat membusuk. e. Penyimpanan atau storage
Sebelum sayur dan buah yang sudah dikemas dipasarkan kepada konsumen, disimpan di dalam ruang penyimpanan yang berpendingin ruangan (freezer) sehingga sayur dan buah bebas dari hal-hal yang bisa membuat busuk. Penyimpanan ini dilakukan apabila stok sayur dan buah di display penuh. Setelah stok di display kosong kemudian sayur dan buah yang disimpan dalam ruangan pendingin bisa dikeluarkan. 3. Pertanian Urban Terintegrasi dengan Kegiatan Penelitian a. Pemahaman Riset atau Penelitian Research dalam bahasa Indonesia berarti riset atau penelitian. Adapun arti dari penelitian, yaitu : 1) Pemeriksaan yang teliti, penyelidikan. 2) Kegiatan pengumpulan, pengolahan, analisis dan penyajian data yang disajikan secara sistematis dan obyektif untuk memecahkan suatu persoalan atau menguji suatu hipotesis untuk mengembangkan prinsip-prinsip umum. Penelitian dapat diartikan sebagai suatu kegiatan, khususnya dalam bidang ilmu pengetahuan untuk mencari dan menemukan suatu cara, data, atau penemuan baru dan juga melibatkan kegiatan percobaan dan terus mengembangkan untuk memperoleh kemajuan di bidang ilmu tersebut. b. Fasilitas Riset atau Penelitian 1) Fasilitas
26
Adapun fasilitas yang mendukung kegiatan tersebut, yaitu : a) Laboratorium Jenis laboratorium dapat dibagi berdasarkan fungsi dan kegiatan yang terjadi di dalamnya, yaitu : i.
Laboratorium pengajaran
ii.
Laboratorium riset rutin
iii.
Laboratorium standard
iv.
Laboratorium dengan kebutuhan spasial Perancangan laboratorium lebih menitik beratkan pada faktor fungsional. Hal yang harus dipelajari sebelum memasuki tahap perancangan, antara lain :
i.
Aktivitas yang akan ditampung dari masing-masing ruang
ii.
Inventarisasi perabot, peralatan, dan bahan yang digunakan
iii.
Syarat-syarat yang menyangkut pengkondisian udara (yang sesuai dengan aktivitas) baik secara penghawaan, pencahayaan, tekanan udara, serta material yang digunakan
iv.
Jaringan sistem utilitas
b) Fasilitas pendukung Laboratorium juga harus menyediakan ruang untuk kegiatan administrasi dan interaksi staf informal. Ruang administrassi harus mencakup kantor-kantor untuk kepala laboratorium, kesekretariatan, dan staf. Ruang harus disediakan untuk mendorong interaksi dan pertukaran filosofis ide antara para ilmuwan. Interaksi wilayah dapat menckup ruang istirahat, ruang fotokopi, ruang rapat, koridor, dan teras. 2) Persyaratan bangunan penelitian a) Adapun hal-hal yang lebih detail dari perancangan laboratorium, antara lain : i.
Meja Percobaan Dari awal, meja yang akan digunakan harus sudah direncanakan. Akan menggunakan meja yang permanen atau bergerak. Meja yang permanen dan menempel dengan dinding biasanya butuh perlengkapan listrik. Ukuran juga disesuaikan dengan kegiatan percobaan yang dilakukan. Untuk praktikum, ukuran meja biasanya mempunyai lebar 120 cm dengan ketinggian 80 cm termasuk instalasi listrik. Bahan konstruksi untuk meja laboratorium kebanyakan terbuat dari lempengan batu yang tahan terhadap bahan-bahan kimia, kemudian dilapis porselen agar mudah dalam membersihkannya.
27
ii.
Ventilasi Udara Ventilasi merupakan kebutuhan yang mutlak pada semua laboratorium agar udara dapat keluar masuk bangunan, terutama jika di ruangan digunakan bahan-bahan kimia.
iii.
Instalasi Listrik Perlindungan pusat instalasi listrik yang tahan terhadap air dan api. Perletakan pipa instalasi daalam laboratorium dapat disusun secara vertikal maupun horizontal.
b) Pendukung Keselamatan Kerja pada Laboratorium Sarana pendukung keamanan pada laboratorium : Alarm tanda bahaya Pintu dua arah yang dapat menutup dengan sendirinya Pakaian pelindung dan kotak penyimpan baju pelindung Cekungan lantai (keset untuk sterilisasi) Bangku kerja dengan pemisah Telepon darurat Jendela kedap gas, tidak mudah terbakar Tempat sterilisasi c. Pertanian Sebagai Wadah Kegiatan Riset atau Penelitian Salah satu perwujudan nyata dari Integrated Urban Farm dalam mendukung pengembangan dan aplikassi IPTEK adalah menjadikan sebagai pusat penelitian teknologi pertanian beserta aspek-aspek yang terkait didalamnya. Para peneliti bisa berasal dari ahli pertanian, badan litbang instansi pemerintah, maupun instansi perguruaan tinggi di Indonesia. Kegiatan penelitian teknologi pertanian dapat dikelompokkan menjadi : 1) Tanaman Pangan Kegiatan penelitian tanaman pangan berdasarkan subyeknya yang paling dominan adalah genetika dan pemulihan, budidaya tanaman, ekonomi dari kebijakan pembangunan, produksi dan perlakuan benih, pemupukan, proteksi tanaman, penanganan, transportasi, penyimpanan dan perlindungan hasil budidaya, dan lain-lain. 2) Hortikultura
28
Seperti pada tanaman pangan, subyek yang banyak diteliti adalah genetika dan pemulihan, budidaya serta produksi, dan perlakuan benih. 3) Pasca Panen Pertanian Kegiatan
penelitian
pasca
panen
pertanian
berupa
pengolahan
dan
pengawwetan pangan, penanganan pasca panen, transportasi, penyimpanan dan perlindungan hassil budidaya, dan lain-lain. 4. Pertanian Urban Terintegrasi dengan Kegiatan Pemasaran Dalam kegiatan bisnis, kegiatan pemasaran sangat penting. Karena, hal tersebut langsung berhubungan dengan konsumen dari produk yang dijual. Dalam hal memasarkan hasil dari kegiatan budidaya pertanian Jakarta Integrated Urban Farm menggunakan dua cara atau metode, yaitu : a. Pemasaran dengan Sistem Supermarket Memasarkan atau menjual sayur dan buah hasil budidaya dalam bentuk bahan makanan mentah yang sudah dikemas sesuai dengan standar yang berlaku. Sayur dan buah dalam kemasan kedap udara diletakkan di dalam display berpendingin udara. Konsumen mengambil sayur dan buah yang mereka butuhkan kemudian membayar dengan sejumlah uang sesuai dengan barang yang mau mereka beli di kasir. Interior supermarket dirancang sesuai dengan konsep Jakarta Integrated Urban Farm yang direncanakan. b. Pemasaran dengan Sistem Restaurant Metode yang kedua yaitu memasarkan atau menjual sayur dan buah hasil budidaya dalam bentuk makanan olahan yang telah jadi. Restoran dengan bahan sayur dan buah yang organik ini menyajikan berbagai macam menu masakan Indonesia maupun luar negeri dengan kualitas dan cita rasa istimewa. Selain menu masakan yang enak dan menggugah selera, interior restoran dirancang sedemikian rupa sehingga sesuai dengan konsep Jakarta Integrated Urban Farm yang direncanakan. C. Arsitektur Hijau Arsitektur hijau adalah arsitektur yang minim mengonsumsi sumber daya alam, termasuk energi, air, dan material, serta minim menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan. Arsitektur Hijau (Green Architecture) adalah wawasan arsitektur yang memadukan tidak saja nilai-nilai arsitektur umum (kekuatan, fungsi, kenyamanan, biaya, estetika) tetapi juga dimensi-dimensi lingkungan berlandaskan kepedulian tentang konservasi
29
lingkungan global alami dengan penekanan pada efisiensi energi (energy-efficient), pola berkelanjutan
(sustainable) dan pendekatan holistik (holistic approach) untuk
meminimalkan kerusakan–kerusakan yang akan terjadi.8 Green Building adalah bangunan yang meminimalkan dampak lingkungan melalui konservasi sumber daya dan memberikan kontribusi kesehatan, kepuasan, produktifitas, dan semangat bagi penghuninya. Sementara terjadi pada elemen udara, air, tanah dan energi.9 Green Design adalah metode atau teknik perencanaan dan pelaksanaan dengan memilih material spesifik dan teknik konstruksi khusus yang telah mendapat label sebagai produk yang direkomendasikan minim dampak lingkungan dengan mengacu pada sumber atau informasi yang menyediakan material dan prosesnya untuk diterangkan secara komprehensif kepada klien. Green design melibatkan klien dan desainer bersama-sama mempertimbangkan lingkungan dan memilih material.10 Arsitektur Hijau bertitik tolak dari pemikiran desain ekologi yang menekankan pada saling ketergantungan (interdependencies) dan keterkaitan (connectedness) antara semua sistem (artifisial maupun natural) dengan lingkungan lokalnya dan biosfer. Credo form follows energy diperluas menjadi form follows environment yang berdasarkan pada prinsip recycle, reuse, reconfigure. Dalam perspektif lebih luas, lingkungan yang di maksud adalah lingkungan global alami yang meliputi unsur bumi, udara, air, dan energi yang perlu dilestarikan dengan tujuan meningkatkan kualitas kehidupan manusia jangka panjang. Untuk proyek tugas akhir ini saya akan fokus pada beberapa hal dalam prinsip Arsitektur Hijau yang merupakan sasaran utama bangunan Jakarta Integrated Urban Farm ini. Prinsip-prinsip tersebut adalah konservasi energi, konservasi lahan, konservasi air, dan zero waste. 1. Konservasi Energi Konservasi energi yang dimaksud adalah bangunan mampu menghasilkan energi dengan memanfaatkan potensi alam yang terdapat di dalam site guna memenuhi kebutuhuhan energi bangunan tersebut sehingga tidak bergantung pada energi dari luar. Potensi alam yang berupa angin dan cahaya matahari dapat dimanfaatkan sebagai
8
Jimmy Priatman dalam Tesisnya“Energy-eficient Architecture” Paradigma dan Manifestasi Arsitektur Hijau.
9
Majalah Indonesia Design Edisi 13 Tahun 2006.
10
Green Design, Hal. 9 Introduction
30
sumber energi yang ramah lingkungan. Dengan memanfaatkan teknologi, potensipotensi alam bisa diubah menjadi energi listrik guna memenuhi kebutuhan bangunan. a. Solar Cell atau Panel Surya Sel surya terbuat dari potongan silikon yang sangat kecil dengan dilapisi bahan kimia khusus untuk membentuk dasar dari sel surya. Sel surya pada umumnya memiliki ketebalan minimum 0,3 mm yang terbuat dari irisan bahan semikonduktor dengan kutub positif dan negatif. Tiap sel surya biasanya menghasilkan tegangan 0,5 volt. Sel surya merupakan elemen aktif ( Semikonduktor ) yang memanfaatkan efek fotovoltaik untuk merubah energi surya menjadi energi listrik.
Gambar 2.6. Solar Cell Sumber : Arif Rosidi, 2015
Prinsip kerja panel surya dikenal dengan prinsip photoelectric. Prinsip ini dapat dijelaskan, sbb: foton – partikel kecil yang mengandung energi – terdapat di dalam cahaya matahari. Foton akan melepaskan elektron-elektron yang menimbulkan aliran listrik jika foton ini mengenai permukaan sel fotovoltaik atau sel surya. Sel surya ini terbuat dari material semikonduktor – suatu bahan yang bersifat menghantar listrik pada suhu tinggi – yang mengandung silikon. Selanjutnya, sekelompok sel surya disusun dalam bentuk panel-panel berukuran tertentu yang dilapisi plastik atau kaca bening yang kedap air. Rangkaian panel dirancang sedemikian rupa agar dapat mengubah energi surya menjadi listrik secara efisien, yang dikenal sebagai panel surya. Rancangan panel surya dirangkai secara seri atau paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus listrik yang diinginkan yaitu arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC). Jumlah energi yang diterima akan mencapai optimal jika posisi sel surya (tegak lurus) terhadap sinar matahari. Tentu saja tergantung dari rancangan
31
konstruksi sel / panel surya itu sendiri. Sebuah sel surya dapat menghasilkan tegangan konstan sebesar 0.5 V sampai 0.7 V dengan arus sekitar 20 mA. Ini berarti bahwa sebuah sel surya akan menghasilkan daya, sekitar: 0.6 V x 20 mA = 12 mW. Pada akhirnya, listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu di dalam baterai. b. Wind Turbine Wind Turbine atau Turbin Angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill. Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik
masyarakat,
dengan
menggunakan
prinsip
konversi
energi
dan
menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensional (Contoh: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui (Contoh : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik. Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :
dimana
adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan
adalah kecepatan angin pada waktu tertentu. Umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus di atas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak. Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir
digunakan
untuk
memutar generator,
menghasilkan listrik.
32
yang
akhirnya
akan
Gambar 2.7. Bagian-bagian Wind Turbine Sumber : https://wiki.uiowa.edu
Jenis-jenis Wind Turbine atau Turbin Angin : 1) Turbin Angin Sumbu Horizontal (TASH) Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca) yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar. Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan. Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting, sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.
33
Gambar 2.8. Wind Turbine sumbu horizontal Sumber : www.inhabitat.com
Kelebihan : Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin (perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfer bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.
2) Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) Turbin angin sumbu vertikal/tegak (atau TASV) memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. VAWT mampu mendayagunakan angin dari berbagai arah. Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan. Tapi ini menyebabkan sejumlah desain menghasilkan tenaga putaran yang berdenyut. Drag (gaya yang menahan pergerakan sebuah benda padat melalui fluida) bisa saja tercipta saat kincir berputar. Karena sulit dipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebih dekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yang rendah, sehingga yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap
34
yang dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal.
Gambar 2.9. Wind Turbine sumbu vertikal Sumber : www.inhabitat.com
Kelebihan : -
Tidak membutuhkan struktur menara yang besar.
-
Karena bilah-bilah rotornya vertikal, tidak dibutuhkan mekanisme yaw.
-
Sebuah TASV bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat pemeliharaan bagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah.
-
TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihat
secara
melintang)
yang
lebih
tinggi,
memberikan
keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangidrag pada tekanan yang rendah dan tinggi. -
Desain TASV berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk kotak atau empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk lingkarannya TASH.
-
TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah daripada TASH. Biasanya TASV mulai menghasilkan listrik pada 10km/jam (6 m.p.h.)
-
TASV
biasanya
memiliki tip
speed
ratio (perbandingan
antara
kecepatan putaran dari ujung sebuah bilah dengan laju sebenarnya
35
angin) yang lebih rendah sehingga lebih kecil kemungkinannya rusak di saat angin berhembus sangat kencang. -
TASV bisa didirikan pada lokasi-lokasi dimana struktur yang lebih tinggi dilarang dibangun.
-
TASV yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil keuntungan dari berbagai lokasi yang menyalurkan angin serta meningkatkan laju angin (seperti gunung atau bukit yang puncaknya datar dan puncak bukit),
-
TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah.
-
Kincir pada TASV mudah dilihat dan dihindari burung.
c. Kombinasi Solar Cell dan Wind Turbine Ketika kekuasaan akan menjadi masalah yang paling bersangkutan bagi peradaban masa depan, merancang produk yang efisien energi tidaklah cukup, melainkan, daya menghasilkan sistem yang dapat mengubah energi alam menjadi bermanfaat daya yang lebih penting. Industri desainer Arttu-Matti Immonen telah mencoba untuk menggabungkan yang terbaik dari energi matahari dan angin dalam satu paket untuk memaksimalkan keluaran energi. Maka dibuatlah AARD yaitu generator yang dapat menghasilkan energi yang berasal dari tenaga angin dan tenaga surya. Generator ini telah dirancang dalam bentuk bola, yang membawa modul surya fleksibel di permukaan. Selama siang hari, modul PV menyerap energi matahari lalu disimpan dalam baterai onboard. Juga ketika mendapat angin kuat, bola dimulai dengan berputar dan menghasilkan listrik melalui dinamo dengan masingmasing delapan sayap. Pembangunan aluminium dengan warna biru pada bagian luar telah memberikan tampilan yang indah pada produk yang dapat menyatu dengan lingkungan arsitektur perkotaan serta daerah yang dicakup oleh alam. Selain itu, bentuk bulat produk menghilangkan kebutuhan berbalik dan menyesuaikannya sesuai dengan arah sinar matahari.
36
Gambar 2.10. Prinsip kerja AARD Sumber : www.inhabitat.com
Gambar 2.11. Aplikasi AARD Sumber : www.inhabitat.com
2. Konservasi Lahan a. Roof Garden Pengembangan taman atap modern (roof garden atau atap hijau) adalah sebuah fenomena yang relatif baru. Roof garden teknologi pertama kali dikembangkan di Jerman pada tahun 1980-an yang kemudian menyebar ke negara-negara Eropa lainnya seperti Swiss, Belanda, Austria Inggris, Italia, Perancis, dan Swedia. Bahkan saat ini, diperkirakan 10% dari semua bangunan di Jerman memiliki taman atap. Selain Jerman, Austria (kota Linz) telah mengembangkan sebuah proyek taman atap sejak tahun 1983, serta Swiss mulai intensif mengembangkan taman atap sejak tahun 1990.
Gambar 2.12. Roof Garden Sumber : http://archiholic99danoes.blogspot.com
37
Di Inggris, London dan Sheffield pemerintah kota bahkan telah membuat kebijakan khusus mengenai pengembangan taman atap. Pengembangan taman atap juga populer di Amerika Serikat meskipun tidak seintensif di Eropa. Di Amerika konsep taman atap pertama kali dikembangkan di Chicago, kemudian menjadi populer di Atlanta, Portland, Washington, dan New York (Wikipedia, 2008). Beberapa negara di Asia seperti Jepang, Korea, Hong Kong, Cina dan Singapura adalah aktivis dalam proyek taman atap. Keberadaan taman atap, terutama di kota-kota besar (metropolitan) memiliki peran penting serta ruang hijau lainnya. Ancaman terhadap keberadaan ruang hijau akibat pembangunan infrastruktur kota dapat diimbangi atau dikompensasi dengan mengembangkan taman atap. Berdasarkan jumlah biaya (maintenance) yang dibutuhkan, kedalaman tanah (media tanam), dan jenis tanaman yang digunakan, roof garden ini dibagi menjadi tiga macam, yaitu : 1) Roof garden ekstensif (Green Roof luas), jenis biaya roof garden pemeliharaan cukup rendah, media tanam (tanah) dangkal, dan tanaman yang digunakan adalah tanaman hias ringan.Roof garden memiliki skala yang bangunan ringan dan sempit yang banyak digunakan di rumah yang tidak terlalu luas seperti garasi, atap, teras, atau dinding. 2) Roof garden ekstensif Semi (Semi-Extensive Green Roof), taman atap memiliki kedalaman media tanam (tanah) lebih dari sebuah taman atap yang luas, dapat menampung sejumlah besar tanaman dan lebih dekoratif. Taman atap membutuhkan struktur yang lebih kuat dan berat. 3) Roof Garden Intensif (Intensive Green Roof), taman atap memiliki ukuran luas dari struktur yang besar dan kuat, mampu menampung berbagai jenis tanaman kecil dan besar (pohon).Taman atap jenis ini banyak digunakan pada bangunan besar (pencakar langit) dan dapat digunakan sebagai sarana rekreasi.
Taman atap juga memiliki banyak keuntungan banyak. Manfaat Manfaat atap taman meliputi: 1) Keuntungan Ekologi
Dapat menciptakan iklim mikro yang sejuk .
Mengundang hewan - hewan seperti burung dan unggas lainnya .
Melestarikan tanaman lain .
Mengurangi polusi udara.
2) Keuntungan Teknis
38
Sebagai penghambat laju air hujan .
Sebagai pelindung atas atap, sehingga beton menjadi lebih tahan lama .
Dapat mengurangi kebisingan perkotaan.
3) Keuntungan bagi pemilik bangunan
Atap bangunan lebih tahan lama sehingga biaya perawatan lebih hemat.
Menambah ruang baru yang akan digunakan.
Dan tentu saja dapat meningkatkan daya jual bangunan tersebut.
Gambar 2.13. Detail Roof Garden Sumber : http://archiholic99danoes.blogspot.com
b. Green Façade Dinding hijau yang sangat indah dengan taman vertikal adalah sesuatu yang sangat menarik. Bagian dari sebuah bangunan dengan beberapa jenis vegetasi. Dinding
hijau
ini
tidak
hanya
menambahkan
keuntungan
definitif
untuk facade bangunan, tetapi juga membantu menyaring udara ke dalam bangunan-bangunan. Yang uniknya lagi, dinding tersebut tidak memerlukan tanah sebagai makanan. Melainkan melalui sistem hidroponik, sehingga tanaman yang bergantung pada dinding hijau tersebut dapat hidup dan bertahan lama, tanpa harus bersusah payah untuk merawatnya Green facade adalah fitur tanaman yang berakar ke dalam tanah dan dindingnya dibangun dari panel pra-tumbuhan atau disebut sistem kain terintegrasi. Mungkin anda dapat melihat gedung-gedung perkantoran modern, rumah, dan bahkan toko-toko ritel dihiasi dengan dinding fasad hijau saat ini. Dinding hijau fokus pada visual, dan juga menawarkan pemandangan yang tidak biasa, karna keindahannya yang sangat menawan, itulah sebabnya mengapa perusahaan menciptakan dinding hijau secara indoor maupun outdoor. Manfaat dinding hijau :
Untuk menyediakan isolasi suara
Sebagai penyaring partikulat udara untuk meningkatkan kualitas udara.
Mengurangi Efek Panas.
39
Menciptakan iklim mikro yang akan membantu mengubah iklim kota sebagai
keseluruhan.
Menyediakan manajemen air hujan, menyerap 45-75% dari curah hujan.
Berfungsi sebagai penyaring air alami dan moderator suhu air.
Menyediakan keanekaragaman hayati dan habitat satwa alami.
Gambar 2.14. Aplikasi Green Facade Sumber : www.urbanhabitats.org
Gambar 2.15. Detail Green Facade Sumber : www.urbanhabitats.org
3. Konservasi Air a. Rain Water Harvesting Jumlah air di bumi sangat banyak; namun jumlah air bersih yang tersedia belum dapat memenuhi permintaan sehingga banyak orang menderita kekurangan air. Chiras (2009) menyebutkan bahwa kekurangan air dipicu naiknya permintaan seiring peningkatan populasi, tidak meratanya distribusi air, meningkatnya polusi air dan pemakaian air yang tidak efisien. Beberapa penelitian mengindetifikasi bahwa pada aras rumah tangga kekurangan air diperburuk kebocoran air akibat kerusakanhome appliances yang tidak segera diperbaiki, pemakaian home appliances yang boros air, perilaku buruk dalam pemakaian air, dan minimnya
40
pemanfaatan air hujan sebagai sumber air alternatif. Pemakaian air yang tidak terkontrol akan mengancam keberlanjutan air, sehingga perlu dilakukan konservasi air. Salah satu metode konservasi air dalam rumah tangga adalah memanen air hujan, yaitu mengumpulkan, menampung dan menyimpan air hujan. Memanen air hujan merupakan alternative sumber air yang sudah dipraktekkan selama berabad-abad di berbagai negara yang sering mengalami kekurangan air (Chao-Hsien Liaw & Yao-Lung Tsai, 2004). Air hujan yang dipanen dapat digunakan untuk multi tujuan seperti menyiram tanaman, mencuci, mandi dan bahkan dapat digunakan untuk memasak jika kualitas air tersebut memenuhi standar kesehatan (Sharpe, William E., & Swistock, Bryan, 2008; Worm, Janette & van Hattum, Tim, 2006). Secara ekologis ada empat alasan mengapa memanen air hujan penting untuk konservasi air (Worm, Janette & Hattum, Tim van, 2006), yaitu: 1) Peningkatan kebutuhan terhadap air berakibat meningkatnya pengambilan air bawah tanah sehingga mengurangi cadangan air bawah tanah. Sistem pemanenan air hujan merupakan alternatif yang bermanfaat. 2) Keberadaan air dari sumber air seperti danau, sungai, dan air bawah tanah sangat
fluktuatif.
Mengumpulkan
dan
menyimpan
air
hujan
dapat
menjadi solusisaat kualitas air permukaan, seperti air danau atau sungai, menjadi rendah selama musim hujan, sebagaimana sering terjadi di Bangladesh. 3) Sumber air lain biasanya terletak jauh dari rumah atau komunitas pemakai. Mengumpulkan dan menyimpan air di dekat rumah akan meningkatkan akses terhadap persediaan air dan berdampak positif pada kesehatan serta memperkuat rasa kepemilikan pemakai terhadap sumber air alternatif ini. 4) Persediaan air dapat tercemar oleh kegiatan industri mupun limbah kegiatan manusia misalnya masuknya mineral seperti arsenic, garam atau fluoride. Sedangkan kualitas air hujan secara umum relatif baik. Ada tiga komponen dasar yang harus ada dalam sistem pemanenan air hujan yaitu: 1) catchment, yaitu penangkap air hujan berupa permukaan atap; 2) delivery system, yaitu sistem penyaluran air hujan dari atap ke tempat penampungan melalui talang; dan 3) storage reservoir, yaitu tempat penyimpan air hujan berupa tong, bak atau kolam. Selain ketiga komponen dasar tersebut, dapat dilengkapi
41
dengan komponen pendukung seperti pompa air untuk memompa air dari bak atau kolam penampung.
Gambar 2.16. Rain Water Catcher Sumber : www.urbanhabitats.org
b. Waste Water Treatment atau Pengolahan Air Limbah Limbah cair adalah air yang membawa sampah (limbah) dari rumah, bisnis & industri (Purwadarminta, 1997). Limbah cair juga dapat didefinisikan sebagai kotoran dari masyarakat & rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya atau air buangan yang bersifat kotoran umum (Sugiharto, 1987). Sedangkan Metcalf & Eddy (dalam Sugiharto 1987) mendifinisikan limbah cair sebagai A combination of the liquid or water carried wastes removed from residences, institutions, and commercials and industrials establishment, together with such groundwater, surface water, and stormwater as may be present. Berdasarkan beberapa pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa limbah cair/air limbah adalah sisa dari hasil usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair. Secara kimiawi, limbah terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan, terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. 1) Jenis Air Limbah a) Air sabun (Grey Water) Air sabun umumnya berasal dari limbah rumah tangga, hasil dari cuci baju, piring atau pel lantai. Air ini sebenarnya dapat dimanfaatkan untuk menyirami tanaman karena pada kadar tertentu alam masih memiliki kemampuan untuk mengurai sabun yang pada dasarnya merupakan rantai karbon yang umum terdapat di alam. Hanya saja perlu diperhatikan jika
42
sabunnya mengandung bahan berat pembunuh kuman seperti karbol atau mengandung minyak yang sulit terurai seperti air hasil cuci mobil yang umumnya tercemar oli. b) Air Tinja/Air limbah padat (Black Water) Air tinja merupakan air yang tercemar tinja, umumnya berasal dari WC. Volumenya dapat cair atau padat, umumnya satu orang dewasa menghasilkan 1,5 L air tinja/hari. Air ini mengandung bakteri coli yang berbahaya bagi kesehatan, oleh sebab itu harus disalurkan melalui saluran tertutup ke arah pengolahan/penampungan. Air tinja bersama tinjanya disalurkan ke dalam septic tank. Septic tank dapat berupa 2 atau 3 ruangan yang dibentuk oleh beton bertulang sederhana. Air yang sudah bersih dari pengolahan ini barulah dapat disalurkan ke saluran kota atau lebih baik lagi dapat diresapkan ke dalam tanah sebagai bahan cadangan air tanah. 2) Pengolahan Air Limbah a) Kolam Stabilisasi Kolam stabilisasi didefinisikan sebagai kolam dangkal buatan manusia yang menggunakan proses fisis dan biologis untuk mengurangi kandungan bahan pencemar yang terdapat pada air limbah. Proses tersebut antara lain meliputi pengendapan partikel padat, penguraian zat organik, pengurangan nutrien (P dan N) serta pengurangan organisme patogenik seperti bakteri, telur cacing dan virus. Kolam stabilisasi ini cukup banyak digunakan oleh negara-negara berkembang karena biaya pembuatan dan pemeliharaannya murah serta lahan yang tersedia masih cukup banyak. Prinsip dasar dari kolam stabilisasi adalah :
Menyeimbangkan dan menjaga fluktuasi beban organik dan beban hidrolis limbah air,
Mengendapkan partikel padatan dari air limbah di kolam pertama,
Memanfaatkan proses fotosintesis yang dilakukan oleh algae sebagai sumber utama oksigen,
Proses penguraian zat organik secara biologis yang dilakukan oleh mikroorganisme (baik secara aerobik maupun anaerobik), dan
43
Pengurangan organisme patogenik melalui beberapa proses interaktif antara alga dan bakteria.
b) Kolam Tumbuhan Air Kolam tumbuhan air (makrofita= yaitu tumbuhan air yang relatif berukuran lebih besar daripada alga) adalah sejenis kolam pematangan yang memanfaatkan tumbuhan air yang terapung ataupun mengambang di dalam air. Tumbuhan air yang dipergunakan pada sistem pengolahan ini mampu menyerap nutrien anorganik (terutama P dan N) dalam jumlah yang relatif besar. Selain itu, sistem ini juga mampu untuk mengurangi kandungan logam berat yang terdapat pada air limbah. Cara kerja dari kolam tumbuhan air ini utamanya didasarkan pada simbiosis mutualisme antara tumbuhan air dan bakteri pengurai bahan pencemar yang terdapat di dalam air. Bakteri aerobik dan fakultatif yang akan menguraikan kandungan bahan pencemar organik menggunakan oksigen yang diproduksi oleh proses fotosintesis tumbuhan air. Sedangkan, produk sampingan dari proses penguraian yang dilakukan oleh bakteria yaitu karbondioksida dan amonium akan dimanfaatkan tumbuhan air dalam proses fotosintesis tersebut. c) Proses Kimiawi Proses pengolahan kimia digunakan dalam instalasi air bersih dan IPAL. Pengolahan secara kimia pada IPAL biasanya digunakan untuk netralisasi limbah asam maupun basa, memperbaiki proses pemisahan lumpur, memisahkan padatan yang tak terlarut, mengurangi konsentrasi minyak dan lemak, meningkatkan efisiensi instalasi flotasi dan filtrasi, serta mengoksidasi warna dan racun. Beberapa kelebihan proses pengolahan kimia antara lain dapat menangani hampir seluruh polutan anorganik, tidak terpengaruh oleh polutan yang beracun atau toksik, dan tidak tergantung pada perubahan konsentrasi. Namun, pengolahan kimia dapat meningkatkan jumlah garam pada effluent dan meningkatkan jumlah lumpur.
Netralisasi Netralisasi adalah reaksi antara asam dan basa menghasilkan air dan garam. Dalam pengolahan air limbah, pH diatur antara 6,0 – 9,5. Di
44
luar kisaran pH tersebut, air limbah akan bersifat racun bagi kehidupan air, termasuk bakteri. Jenis bahan kimia yang ditambahkan tergantung pada jenis dan jumlah air limbah serta kondisi lingkungan setempat. Netralisasi air limbah yang bersifat asam dapat menambahkan Ca(OH)2 atau NaOH, sedangkan bersifat basa dapat menambahkan H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, atau CO2 yang bersumber dari flue gas. Netralisasi dapat dilakukan dengan dua system, yaitu: batch atau continue, tergantung pada aliran air limbah. Netralsasi system batch biasanya digunakan jika aliran sedikit dan kualitas air buangan cukup tinggi. Netralisasi system continue digunakan jika laju aliran besar sehingga perlu dilengkapi dengan alat kontrol otomatis.
Presipitasi Presipitasi adalah pengurangan bahan-bahan terlarut dengan cara penambahan bahan - bahan kimia terlarut yang menyebabkan terbentuknya padatan – padatan. Dalam pengolahan air limbah, presipitasi digunakan untuk menghilangkan logam berat, sufat, fluoride, dan fosfat. Senyawa kimia yang biasa digunakan adalah lime, dikombinasikan
dengan
kalsium
klorida,
magnesium
klorida,
alumunium klorida, dan garam - garam besi. Adanya complexing agent, misalnya NTA (Nitrilo Triacetic Acid) atau EDTA (Ethylene Diamine Tetraacetic Acid), menyebabkan presipitasi tidak dapat terjadi. Oleh karena itu, kedua senyawa tersebut harus dihancurkan sebelum proses presipitasi akhir dari seluruh aliran, dengan penambahan garam besi dan polimer khusus atau gugus sulfida yang memiliki karakteristik pengendapan yang baik. Pengendapan fosfat, terutama pada limbah domestik, dilakukan untuk mencegah eutrophication dari permukaan. Presipitasi fosfat dari sewage dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu penambahan slaked lime, garam besi, atau garam alumunium.
Koagulasi dan Flokulasi Proses koagulasi dan flokulasi adalah konversi dari polutan-polutan yang tersuspensi koloid yang sangat halus didalam air limbah, menjadi gumpalan-gumpalan yang dapat diendapkan, disaring, atau diapungkan.
45
Partikel koloid sangat sulit diendapkan dan merupakan bagian yang besar
dalam
polutan
serta
menyebabkan
kekeruhan.
Untuk
memisahkannya, koloid harus diubah menjadi partikel yang berukuran lebih besar melalui proses koagulasi dan flokulasi. 4. Zero Waste a. Bio-Gas Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya: kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik. Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya relatif kecil. Pada prinsipnya, pembuatan Biogas sangat sederhana, hanya dengan memasukkan substrat seperti kotoran ternak ke dalam digester yang anaerob yang kemudian akan menghasilkan biogas dan dapat dimanfaatkan seperti untuk kompor gas. Digester atau reaktor yang digunakan untuk memperoleh biogas pun terdiri atas beberapa jenis, menurut N. Agung Pambudi dalam tulisannya yang dipublikasikan pada website dikti beliau menyebutkan ada tiga jenis reaktor biogas yaitu jenis reaktor kubah tetap (fixed dome),jenis floating drum dan jenis balon.
Gambar 2.17. Reaktor Bio Gas Sumber : www.wikipedia.org
Keuntungan penggunaan biogas
46
Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya duatmosfer akan meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka akan mengurangi gas metana di udara.
Selain keuntungan energi yang didapat dari proses anaerobik digestion dengan menghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Meterial ini diperoleh dari sisa proses anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing-masing dapat digunakan sebagai pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat.
b. Pupuk Organik Pupuk organik adalah pupuk yang tersusun dari materi makhluk hidup, seperti pelapukan sisa-sisa tanaman, hewan, dan manusia. Pupuk organik dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Pupuk organik mengandung banyak bahan organik daripada kadar haranya. Sumber bahan organik dapat berupa kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), limbah ternak, limbah industri yang menggunakan bahan pertanian, dan limbah kota (sampah). D. Data Preseden 1. Pasona O2 Underground Farming Sempitnya lahan untuk area pertanian tidak membuat Jepang kehilangan akal. Semakin berkembangnya ilmu pengetahuan manusia, teknologi-teknologi baru untuk pertanian ditemukan. Salah satunya adalah Pasona o2 yang mengembangkan pertanian dalam basement sebuah gedung di Jepang.
Gambar 2.18. Pasona O2 di basement bangunan di Tokyo Sumber : http://www.treehugger.com/green-food/pasona-o2-urban-underground-farming.html
47
Dengan menggunakan cahaya dan pengatur suhu buatan, berbagai macam tanaman bisa tumbuh dalam ruang tertutup sekalipun. Tanaman seperti bunga, tanaman herbal, sayur-sayuran, tanaman pangan seperti padi pun tumbuh subur dalam ruangan tersebut. Bahkan menurut pengelola Pasona o2, panen padi bisa dilakukan 3 kali dalam setahun berbeda sekali dengan panen padi kebanyakan yang sering gagal karena cuaca yang tidak menentu.
Gambar 2.19. Pengkondisian Buatan di Pasona O2 Sumber : http://www.treehugger.com/green-food/pasona-o2-urban-underground-farming.html
Penggunaan teknologi ‘baru’ dalam dunia pertanian ini tentu saja menarik banyak wisatawan untuk melihat pertanian modern ini. Berbagai tanaman dari kondisi lingkugan extreme pun bisa saja tumbuh dengan pengontrol suhu buatan ini11.
Gambar 2.20. Grow Chamber dengan Pencahayaan Buatan di Pasona O2 Sumber : http://www.treehugger.com/green-food/pasona-o2-urban-underground-farming.html
Gambar 2.21. Zoning Budidaya di Pasona O2 Sumber : http://www.treehugger.com/green-food/pasona-o2-urban-underground-farming.html
11
http://www.treehugger.com/files/2007/07/pasona_o2_urban.php
48
2. Konsep Vertical Farming DR. Dickson Despommier Melihat pada konsep vertical farming DR. Dickson Despommier dimana selain memproduksi bahan makanan yang dapat memenuhi kebutuhan 50.000 orang, namun juga menyuplai listrik dan air bersih baik itu digunakan oleh bangunan tersebut ataupun untuk lingkungan sekitanya. a. Solar Panel Suplai listrik terbesar berasal dari solar panel yang mengubah panas matahari dengan sistem pendingin pada interior bangunan. Solar panel dibuat berotasi untuk menangkap sinar matahari sebanyak-banyaknya. b. Menara Angin Menara angin ini diletakkan bersama solar panel karena sebagai penyuplai listrik alternatif yang memanfaatkan angin yang berhembus di sekitar bangunan. c. Glass Panel Terbuat dari titanium oxide yang dapat mengikat polusi dan mencegah air hujan masuk dan menggenangi tanaman. Selain itu pemakaian Glass Panel juga memaksimalkan cahaya matahari yang masuk ke bangunan. d. Ruang Kontrol Dengan menggunakan sistem computerized yang dapat memantau area budidaya selama 24 jam selama masa hidup tanaman. e. Struktur Pembentuk f. Ruang Budidaya
Gambar 2.22. Desain Vertical Farming DR. Dickson Despommier Sumber : www.verticalfarm.com
49
Selain alat-alat yang digunakan di luar bangunan, di dalam bangunan juga terdapat alat-alat antara lain : a. Evaporation Recovery System Berbentuk tabung yang menerus di tiap lantai. Berfungsi untuk menjaga kelembaban ruang serta memasok udara dingin dalam bangunan. b. Pipa-pipa c. Black Water Treatment System Mengambil air buangan dari kota yang kemudian diproses melalui mesin filtrasi dan sterilisasi. Air bersih yang dihasilkan digunakan untuk irigasi ruang budidaya. d. Mesin Pemanen e. Area Tanam Terdiri dari 2 lapis, salah satunya lahan yang menggantung di plafon yang dipakai untuk tanaman yang relatif ringan. Setiap lapis bagian bawah dibagi-bagi menjadi beberapa bagian dengan jenis tanaman yang berbeda. f. Kolam Irigasi Berisi air yang digunakan untuk irigassi. Air ini berasal dari olahan air buangan kota yang telah disaring dan disterilisasi. g. Mesin Penyiram Menyalurkan nutrisi bagi tanaman berdasarkan kebutuhannya masing-masing. Program ini diatur oleh sistem komputer. h. Mesin Pengolahan i. Mesin Pengeringan
Gambar 2.23. Jenis tanaman dan perletakannya Sumber : www.verticalfarm.com
50
