Syafria Wildan Hadi, mahasiswa Program Magister Teknik Mesin UGM, menyelesaikan ujian tesis berjudul “Studi Numerik Performa Aerodinamika Turbin Angin Sumbu Horizontal pada Kecepatan Angin Rendah” yang difokuskan pada pemanfaatan energi angin sebagai sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mendalami efisiensi turbin angin, khususnya pada daerah-daerah dengan kecepatan angin rendah, seperti daerah tertinggal, terdepan, dan terluar (3T). Ujian tesis Syafria diadakan pada Rabu (05/02) bertempat di Ruang Sidang A2 Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM.

Dalam tesisnya, Syafria melakukan analisis karakteristik aerodinamika dari empat jenis airfoil, yaitu NREL S826, NACA 4412, NACA 4415, dan SG6043. ”Karakteristik yang diuji meliputi koefisien daya (Cl), koefisien drag (Cd), dan rasio glide. Selain itu, dilakukan pula analisis performa Turbin Angin Sumbu Horizontal (TASH) dengan menggunakan simulasi numerik berbasis metode Blade Element Momentum (BEM) pada perangkat lunak QBlade dan Computational Fluid Dynamics (CFD) pada Ansys Fluent,” papar Syafria.

Penelitian ini memiliki relevansi tinggi terhadap pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya dalam aspek Energi Bersih dan Terjangkau (SDG 7). Dengan menganalisis potensi turbin angin di daerah dengan kecepatan angin rendah, penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan penggunaan energi angin, yang dapat menggantikan energi fosil yang tidak ramah lingkungan. Selain itu, teknologi ini juga berpotensi membantu daerah 3T yang selama ini mengalami tantangan dalam distribusi energi.

Hasil simulasi dari penelitian ini menunjukkan bahwa airfoil SG6043 dan NACA 4412 memiliki karakteristik aerodinamika yang paling menonjol. Airfoil SG6043, khususnya, mencapai koefisien daya tertinggi pada nilai λ = 6, yaitu sebesar 0.558. Hasil ini juga diperoleh konsisten melalui perbandingan data antara QBlade dan Ansys Fluent, baik dalam pengujian variasi kecepatan angin maupun simulasi pada tiga desa daerah 3T yang dipilih.

Tidak hanya itu, visualisasi distribusi tekanan, kecepatan streamline, dan energi kinetik turbulen di area root dan tip sudu turbin semakin memperkuat analisis fenomena aerodinamis yang terjadi. Dengan demikian, penelitian ini membuka jalan bagi pengembangan teknologi turbin angin yang lebih efisien, khususnya untuk digunakan di daerah 3T yang membutuhkan solusi energi terbarukan.

Syafria Wildan Hadi, yang didampingi oleh dua pembimbing tesis, yaitu Ir. M. Agung Bramantya, S.T., M.T., M.Eng, Ph.D., IPM., ASEAN. Eng. dan Dr. Hifni Mukhtar Ariyadi, S.T., M.Sc., berhasil menyelesaikan penelitian ini dengan dukungan dua penguji, yaitu Ir. Fauzun, S.T., M.T., Ph.D., IPM, ASEAN Eng. dan Robertus Dhimas Dhewangga Putra, S.T., M.Eng., Ph.D.. Dengan temuan ini, diharapkan teknologi turbin angin dapat semakin berkembang, membawa manfaat nyata bagi keberlanjutan energi di Indonesia, terutama di daerah-daerah yang sebelumnya kurang terjangkau oleh sumber energi bersih.

Tesis ini memberikan kontribusi signifikan terhadap pengembangan energi terbarukan yang mendukung pencapaian SDGs di Indonesia, khususnya dalam meningkatkan akses energi yang bersih dan terjangkau di daerah-daerah yang membutuhkan.

Kontributor: Andhes Puspitalina, S.Hut.
Editor: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.

Tim dosen Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM memperoleh pendanaan penelitian program International Science Partnerships Fund (ISPF) dan Souhteast Asia-Europe Joint Funding Scheme for Research and Innovation (SAE JSF). Penerimaan ISPF dan SAE JSF diumumkan pada bulan Januari 2025 dan akan berjalan untuk beberapa tahun ke depan.

Tim dosen yang memperoleh pendanaan ISPF beranggotakan Prof. Budi Hartono, Ir. Hilya Mudrika Arini, Ph.D., Ir. Yun Prihantina Mulyani, Ph.D., dan Ir. Sinta Rahmawidya Sulistyo, Ph.D. untuk topik “Exploring Pathways to Accelerate Solar Rooftops Adoption in Indonesia”. Untuk SAE JSF, tim dosen yang menerima pendanaan beranggotakan Ir. Yun Prihantina Mulyani, Ph.D., Ir. Hilya Mudrika Arini, Ph.D., Prof. Budi Hartono, dan Ir. Dawi Karomati Baroroh, Ph.D. dengan topik yang senada, yaitu penelitian mengenai penerapan rooftop Photo Voltaic (rooftop PV) di Indonesia.

Dr. Hilya menyatakan bahwa penerima pendanaan ISPF merupakan hibah penelitian yang diberikan oleh British Council untuk peneliti dari beberapa negara, seperti Indonesia, Mesir, Kenya, Malaysia, Filipina, Thailand, Turki, dan Vietnam dengan menyeleksi proposal kolaborasi internasional yang diajukan. “Untuk partner kami ada University of Edinburgh, Heriot-watt University, Coventry University dan Northumbria University,” tambah Dr. Hilya. Pengajuan proposal dan proses seleksi dari penerimaan dana penelitian ISPF dilaksanakan sejak Maret 2024.

Dana penelitian SAE JSF dipergunakan untuk melanjutkan penelitian rooftop PV yang telah dilaksanakan sejak tahun 2024 yang sebelumnya merupakan penelitian dengan pendanaan dari hibah LPDP-UKICIS (Lembaga Pengelola Dana Pendidikan- United Kingdom-Indonesia Consortium for Interdisciplinary Sciences). SAE JSF menempatkan Jepang dan Swiss sebagai negara pada peringkat leading dalam penggunaan rooftop PV, Indonesia pada peringkat medium, dan Kamboja pada peringkat low. “Kontrak SAE JSF yang telah disetujui pada Januari 2025 akan berlaku untuk penelitian yang akan berjalan 3 tahun ke depan,” jelas Dr. Yun sebagai penanggungjawab tim peneliti.

Selain sebagai peneliti, baik tim ISPF maupun SAE JSF juga berperan dalam penyusun dan pengawas penggunaan anggaran penelitian. Penelitian kedua tim nantinya diharapkan akan membantu proses transisi penggunaan panel surya untuk sumber energi listrik di Indonesia. Pemanfaatan panel surya juga merupakan upaya dalam mencapai SDG 7 (energi bersih dan terjangkau).

Sumber foto: flickr.com (CC 2.0 Jonathan Cutrer)

Sebagai bentuk komitmen atas perannya dalam penyediaan energi bersih dan terbarukan serta sebagai salah satu bentuk pengabdian masyarakat, pada tahun 2025 Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM kembali menyelenggarakan Freshmore Asian Cross-Curricular Trips (FACT) bekerja sama dengan Singapore University of Technology and Design (SUTD) yang berlangsung pada 6-10 Januari 2025. Mengusung aktivitas Modelling Uncertainty dengan topik ”Designing PV System for Riverside Community”, peserta FACT yang terdiri dari 43 orang mahasiswa UGM dari DTMI, Departemen Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (DTETI), dan Departemen Teknik Kimia (DTK) serta 33 mahasiswa SUTD melaksanakan aktivitas bersama secara berkelompok di Laboratorium Menggambar Teknik DTMI, RW 05 Kalurahan Terban, dan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) Kalurahan Cokrodiningratan.

Sesuai dengan tema yang diberikan, peserta diminta untuk membuat sebuah perancangan model berkaitan dengan pemasangan panel surya yang dapat dimanfaatkan oleh warga masyarakat di Terban dan Cokrodiningratan dalam melaksanakan aktivitas sehari-hari yang membutuhkan listrik, antara lain kegiatan perkumpulan warga, penyediaan air bersih melalui pompa, dan pengolahan air limbah. Pada hari pertama, peserta diberikan brief dan materi latar belakang lokasi pemasangan panel surya guna memberikan pemahaman awal mengenai lokasi yang akan dikunjungi, terlebih karena di lokasi sudah terpasang beberapa panel surya di beberapa titik dan peserta akan memodelkan titik-titik yang potensial untuk dipasang panel surya. Berbekal pengetahuan awal, pada hari kedua peserta dibawa untuk melaksanakan field trip dengan mengunjungi lokasi di Terban dan Cokrodiningratan secara langsung. Disambut oleh Ketua RW 05 Kalurahan Terban, Supriyanto S.Sos. di aula Masjid Nidaul Jannah Terban, kedatangan para peserta diterima dengan hangat oleh warga. ”Kami merasa senang bisa menerima kembali tamu dari SUTD, semoga kegiatan bisa berjalan lancar,” tutur Supriyanto. Setelah memperoleh pembagian titik kunjungan, peserta yang telah dibagi dalam kelompok-kelompok pada hari pertama kemudian menuju ke titik masing-masing untuk mengumpulkan data-data terperinci yang diperlukan dalam mengerjakan tugas yang diberikan dengan didampingi oleh liaison officer (LO) dari Himpunan Mahasiswa Teknik Industri (HMTI) UGM dan perangkat masyarakat setempat. Sekembalinya dari field trip, peserta diberi kesempatan untuk merefleksikan hasil kunjungan sekaligus berdiskusi dalam menyusun pemodelan yang akan dipresentasikan pada hari Jumat. Presentasi atas pemodelan yang telah dirancang dilaksanakan pada hari Jumat dengan durasi presentasi per kelompok adalah 7 menit dan durasi tanya jawab dengan para juri selama 10 menit. Dewan juri yang beranggotakan Dr. Wong Wei Pin (SUTD), Ir. Achmad Pratama Rifai, Ph.D. (DTMI UGM), dan Ir. Robertus Dhimas Dhewangga Putra, Ph.D. (DTMI UGM) menilai beberapa hal dari presentasi peserta, antara lain penyusunan problem statement, penyajian data, penentuan hipotesis dan batasan analisis, penyusunan metode penyelesaian, penyajian solusi dan timbal baliknya, dan penampilan presentasi dari kelompok. Dari penilaian yang dilakukan, ditentukan 1 tim terbaik dan 2 peserta terbaik dengan dipilih 1 mahasiswa UGM dan 1 mahasiswa SUTD. Setelah usai memberikan penilaian, dewan juri mengambil Tim 9 sebagai tim terbaik, dan Srikanth Srider (SUTD) dan Chika Zenita Sabrina (DTK UGM) sebagai peserta terbaik. Selain mengerjakan pemodelan instalasi panel surya, peserta juga mengikuti perkuliahan dari dosen-dosen UGM dan SUTD, yaitu Dr. Wong Wei Pin (SUTD), Syahirul Alim Ritonga, S.T., MRes (UGM), Dr. Jose Rafael Martinez Garcia (SUTD), dan Yun Prihantina Mulyani, Ph.D. (UGM).

Dr. Rafael dalam closing remarks menekankan bahwa meski pemodelan yang dikerjakan oleh para peserta bersifat kuantitatif, ada aspek lain yang juga penting untuk diperhatikan. ”Mempertimbangkan aspek manusia dalam sebuah komunitas masyarakat juga merupakan aspek penting yang perlu diperhatikan,” tuturnya. Senada dengan itu, Dr. Wong berharap para peserta, baik SUTD maupun UGM, bisa memperoleh banyak pelajaran berharga dari program FACT ini. ”Kreativitas para peserta sungguh mengesankan, dan semoga semua memperoleh wawasan yang baik dan meneruskan untuk berinovasi merancang desain yang berpusat pada manusia,” tambahnya. Kaitan topik yang diangkat oleh FACT tahun ini dengan SDGs disampaikan oleh Dr. Adhika Widyaparaga selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin dan Industri UGM. ”Energi bersih dan terjangkau merupakan bagian dari SDGs, dan modelling uncertainty dalam FACT memainkan peran yang besar dalam mewujudkannya, dengan merancang pembangkit energi yang tepat guna menghindari kesalahan yang bisa saja terjadi,” tegasnya. Dr. Adhika menutup remarks dengan harapan bahwa modelling uncertainty dari FACT ini bisa menginspirasi dan memotivasi peserta untuk terus berinovasi untuk  menghasilkan energi bersih, terbarukan, dan terjangkau.

Tim Peneliti DTMI Fakultas Teknik UGM (Prof. Indarto, Prof Deendarlianto, Dr. Agung Bramantya) melakukan kolaborasi kerjasama dengan Puslitbang PLN melakukan program pemanfaatan energi terbarukan Turbin Angin “Antasena” (Low Speed Wind Turbine) yang bertujuan sebagai upaya mendukung Carbon Utilization untuk daerah 3T (terpencil, terluar, tertinggal)

“Antasena hadir dalam usaha pemanfaatan energi bayu sebagai pembangkit PLTB yang merupakan salah satu program pembangkit PT PLN (persero) Grup untuk menaikan bauran EBT dan mendukung pencapaian target Energi Baru Terbarukan sebesar 23% pada tahun 2025 sesuai Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) 2021-2030 dan Rencana Umum Energi Nasional,” ujar Prof. Deendarlianto, Dosen Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik UGM, Selasa (24/10).

Keunggulan turbin angin antasena antara lain mampu berputar pada kecepatan angin rendah, cut-in wind speed rendah sekitar 2,5 m/s, memiliki koefisien data (Cp) blade hingga 55%, material ramah lingkungan (komposit dengan filler karbon yang diambil dari limbah karbon PLTU), mendukung progran “carbon utilization”.

Setiap langkah dalam proses pembuatan turbin angin Antasena menggambarkan komitmen untuk membawa masa depan Indonesia menjadi lebih hijau dan lebih baik. Antasena menjadi solusi bagi daerah-daerah terpencil yang sulit dijangkau oleh energi konvensional. Turbin angin “Antasena” karya anak bangsa untuk Indonesia yang lebih hijau