Digitalisasi Hidroponik Berbasis Solar Cell: Solusi Efisiensi Biaya Produksi Dan Peningkatan Pendapatan Usahatani

Oleh: Dr. Yayat Rahmat Hidayat, SP., M.Agr., Dr. Dwi Purnomo, STP., M.Si., Taryo, ST., MT Universitas Swadaya Gunung Jati

JurnalPost.com - Hidroponik digital merupakan salah satu aplikasi pertanian cerdas yang perkembanganya sangat cepat dan banyak diminati oleh masyarakat terutama petani milenial. Sebagai sebuah teknologi, maka dalam pengaplikasiannya hidroponik berbasis digital syarat dengan kebutuhan energi listrik yang cukup besar. Oleh karen itu dalam menjalankan usahatani hidroponik berbasis digital meminimalisasi kebutuhan listrik sangat penting sehingga dapat mengurangi biaya produksi yang dikeluarkan. Pengurangan biaya produksi ini tentu berharap dapat meningkatkan keuntungan yang dihasilkan.

Model usahatani pertanian cerdas ini salah satunya dijalankan oleh kelompok anak muda yang berada di Desa Matangaji Kecamatan Sumber Kabupaten Cirebon. Secara geografis desa ini berbatasan dengan Kabupaten Kuningan yang berada di wilayah pegunungan sehingga memiliki potensi besar dalam pengembangan sektor pertanian. Kelebihan yang dimiliki oleh Elcomar Hydroponic Farm sebagai komunitas anak muda penggerak pertanian modern yaitu mampu menghasilkan produk sayur segar yang lebih berkualitas karena diaplikasi menggunakan hidroponik digital. Aplikasi digitalisasi hidroponik ini dapat menjaga stabilitas kebutuhan nutrisi yang dibutuhkan tanaman sayuran yang dibudidayakan. Selain itu model pertanian modern ini tidak menggunakan pupuk kimia dan pestisida sehingga mampu menghasilkan produk bahan pangan yang sehat.

Instalasi digitalisasi hidroponik berfungsi sebagai alat kontrol dan stabilitasasi kebutuhan nutrisi tanaman, pH air, Suhu air, dan suhu ruang yang dibutuhkan oleh tanaman pada hidroponik (Hidayat, YR, dkk, 2025). Zahra, dkk (2021) menyatakan alat kontrol dan stabilitasi ini dikoneksikan melalui sambungan Wifi sehingga dapat dilihat dengan perangkat android atau komputer. Smart farming berbasi IoT berfungsi sebagai alat pemantauan dan pengelolaan nutrisi. IoT merupakan konsep yang mana obyek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke komputer. Internet of Thing (IoT) adalah sebuah konsep dimana suatu objek yang memiliki kemampuan untuk mentransfer data melalui jaringan tanpa memerlukan interaksi manusia ke manusia atau manusia ke komputer. Digitalisasi hidroponik berdasarkan hasil penelitian dapat meningkatkan kuantitas dan kualitas produk sayur segar seperti selada, pakcoy dan bayam (Suciaty & Hidayat, YR, 2022).

Sejak awal berdiri tahun 2019, Elcomar Hydroponics Farm memiliki tujuan untuk memenuhi kebutuhan sayur segar yang lebih sehat bagi masyarakat secara berkelanjutan. Beberapa hasil budidaya hidroponik yang dihasilkan yaitu; Selada, pakcoy dan bayam. Strategi pemasaran yang dilakukan oleh mitra diantaranya menawarkan secara langsung kepada konsumen seperti rumah makan, pasar swalayan dan toko buah yang ada di diwilayah Cirebon, Kuningan, Majalengka dan Indramayu. Dalam perkembangannya selain pemasaran langsung juga melakukan pemasaran secara digital melalui platform Instagram, Marketplace dan WhatApp. Selama lima tahun terakhir permintaan produk sayur segar yang dihasilkan oleh mitra mengalami tren peningkatan. Hal ini disebabkan oleh tingginya tingkat kepuasan pembeli karena mendapatkan produk sayur segar yang berkualitas. Selain sebagai peluang untuk membesarkan usahanya, juga menjadi tantangan terutama bagaimana upaya untuk dapat menekankan biaya produksi terutama untuk kebutuhan energi listrik yang kebutuhan relatif besar.

Secara garis besar permasalahan yang dihadapi oleh mitra untuk dapat mempertahankan usahanya dan mampu bersaing dengan produsen lainnya serta dapat mempertahankan kepercayaan konsumen yaitu permasalahan teknis produksi budidaya dan permasalahan manajerial bisnis yang dijalankan. Pada aspek produksi, mitra dihadapkan pada permasalahan tingginya biaya produksi usahatani yang dijalankan terutama biaya kebutuhan listrik. Beban listrik yang dikeluarkan mitra untuk mengoperasionalkan digital pada sistem hidroponik, mesin penarik air dan mesin untuk sirkulasi air pada sistem hidroponik, dan lampu penerangan.

Biaya produksi yang langsung berkaitan dengan produksi yaitu pembelian nutrisi (A/B Mix) dan bibit selada. Sedangkan biaya produksi yang tidak langsung terkait jumlah produksi yaitu biaya untuk kebutuhan listrik yaitu rata-rata setiap bulan sebesar Rp. 600.000. Biaya listrik berdasarkan permasalahan yang dihadapi didalam menjalankan hidroponik berbasis digital, diperlukan teknologi yang mampu mengurangi biaya kebutuhan listrik dengan mengaplikasi solar cell.

Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) merupakan salah satu pembangkit listrik energi baru dan terbarukan yang perkembangannya cukup pesat beberapa tahun terakhir ini (Hayusman and Saputera 2022). PLTS sudah cukup banyak diterapkan di Indonesia baik untuk pembangkit listrik skala kecil maupun untuk pembangkit listrik skala besar. Salah satu sistem PLTS skala kecil yang umum diterapkan adalah PLTS dengan sistem off-grid, dimana sistem ini berdiri sendiri tanpa terkoneksi dengan sumber listrik lain untuk mensuplai kebutuhan beban, mengandalkan energi matahari yang ditangkap oleh panel surya yang selanjutnya dikonversikan menjadi energi listrik yang disimpan di dalam baterai. Penggunaan baterai pada sistem off-grid bertujuan untuk menyimpan energi listrik yang berlebih apabila kebutuhan beban rendah dan ikut mensuplai energi listrik apabila kebutuhan beban tinggi serta untuk mensuplai energi listrik pada saat malam hari (Hayusman and Saputera 2022).

Kinerja PLTS off-grid yang sepenuhnya mengandalkan energi matahari agar dapat beroperasi dengan optimal untuk melayani beban masih memiliki kendala, karena efektifitas sinar matahari yang dapat ditangkap dengan optimal oleh panel surya berkisar 4-5 jam dan apabila masuk musim penghujan intensitas sinar matahari akan turun drastic sehingga kinerja PLTS akan sangat berkurang atau bahkan tidak dapat beroperasi (Hayusman and Saputera 2022). Teknologi solar cell bermanfaat sebagai media yang menghasilkan energi listrik dari tenaga surya sehingga dapat mengurangi konsumsi listrik yang biasa digunakan oleh masyarakat yaitu PLN. Teknologi Solar cell berfungsi sebagai instalasi yang menghasilkan energi listrik yang bersumber dari tenaga matahari. Energi listrik yang dihasilkan digunakan untuk kebutuhan listrik pada instalasi hidroponik digital, diantaranya, kebutuhan lsitrik untuk sistem digital, pompa air, dan lampu penerangan yang dibutuhkan oleh sistem hidroponik.

Penggunaan panel surya dalam sistem hidroponik-IoT telah banyak dilakukan untuk mengurangi ketergantungan pada sistem kelistrikan dari PLN dan mendukung gerakan energi hijau (Muslimin et al. 2024). Sementara surya panel berfungsi untuk mendukung operasional yang mandiri energi, sistem kontrol ditenagai oleh panel surya yang terhubung ke baterai melalui Solar Charge Controller (SCC) (Fadilah et al. 2026). Panel surya akan menghasilkan energi listrik yang bersumber dari sinar matahari dan digunakan sebagai sumber daya dalam pengontrolan elektronik di sistem ini (Riansyah, Sagaf, and Ismail 2023). Panel surya bersama dengan Solar Control Charger (SCC), inverter dan baterai, akan membentuk sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang kemudian dapat dijalankan bersama dengan sumber PLN (on-grid) maupun bekerja sendiri (off-grid) (Riansyah, Sagaf, and Ismail 2023). Nugroho & Jamaluddin (2021) telah merancang sistem ATS hibrid dengan daya PLTS dan PLN untuk pompa hidroponik berbasis IoT.

Berdasarkan hasil kegiatan yang telah dilaksanakan bahwa pemasangan solar cell yang diaplikasikan pada sistem hidroponik dapat meningkatkan efisiensi biaya usahatani yang dijalankan oleh kelompok mitra karena biaya listrik dapat semakin berkurang. Hal ini dapat dibuktikan sebelum pemasangan solar cell biaya biaya listrik yang dikeluarkan oleh mitra sebesar Rp. 600.000. Kebutuhan listrik yang dikeluarkan untuk kebutuhan pompa air, Wifi bagi sistem digital hidroponik dan lampu penerangan. Setelah pemasangan solar cell pembayaran listrik dapat berkurang secara signifikan. Selama satu bulan pembelian listrik hanya Rp. 200.000, artinya ada efisiensi sebesar Rp. 400.000.

Secara keseluruhan biaya usahatani sebelum mengaplikasikan Solar cell sebesar Rp. 6.300.000 yang terdiri dari pembelian bibit selada sebesar Rp. 1.500.000, Nutrisi A/A Mix Rp. 2.000.000, Dakron Rp. 200.000. Pulsa Token listri Rp. 600.000, Biaya pemasaran Rp. 1.000.000 dan biaya packing sebesar 1.000.000.  Jumlah produksi (sayur selada) sebanyak 35 Kilogram per hari selama 20 hari dengan harga Rp. 20.000 sehingga dihasilkan penerimaan sebesar Rp. 14.000.000. dengan demikian pendapatan/ keuntungan yang diterima oleh mitra sebesanr Rp. 7.700.000 selama satu bulan. Setalah mengaplikasikan Solar cell biaya usahatani berkurang sebesar Rp. 400.000 sehingga biaya yang dikeluarkan mitra hanya Rp. 5.900.000. denagan pengurangan biaya dapat meningkatkan pendapatan/ keuntungan sebesar Rp. 8.100.000.

Selain bermanfaat secara ekonomi, aplikasi solar cell juga berdampak pada aspek teknologi, mitra memperoleh teknologi baru berupa sistem energi surya yang terintegrasi dengan sistem hidroponik digital. Penerapan tersebut meningkatkan kemampuan mitra dalam menggunakan teknologi energi terbarukan untuk mendukung kegiatan budidaya. Sedangkan pada lingkungan pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi alternatif mengurangi ketergantungan terhadap energi listrik konvensional dan mendukung penerapan teknologi yang lebih ramah lingkungan. Hal ini menjadi bagian dari upaya mendorong sistem pertanian yang lebih berkelanjutan.

Aplikasi solar cell pada hidroponik digital yang dijalankan oleh mitra merupakan kegiatan Pengabdian Kepada Masyarakat yang dilakukan oleh Tim PKM Universitas Swadaya Gunung Jati yang dibiayai oleh Direktorat Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, Direktorat Jenderal Riset dan Pengembangan Kementerian Pendidikan Tinggi, Sains, dan Teknologi pada program Hibah Kompetisi Pengabdian Kepada Masyarakat Tahun 2026.