Banyak tanaman hasil pertanian yang penting secara ekonomi di Indonesia (seperti kopi, teh, coklat atau kopra) memerlukan penyimpanan atau pengeringan pada sebuah kondisi lingkungan, seperti suhu dan kelembaban, yang tertentu. Ini terutama sangat krusial untuk para petani kita yang sesudah memanen tanaman hasil pertaniannya perlu untuk menyimpan hasil panenan tersebut sebelum bisa diangkut dan diproses selanjutnya di fasilitas yang lebih memenuhi syarat lingkungan tadi. Jika selama waktu penyimpanan ini, tanaman hasil pertanian seperti kopi contohnya tidak ada pada suhu dan kelembabannya yang ideal 24/7 (24 jam per hari, 7 hari per minggu), maka kopi tersebut sudah akan langsung menurun kualitasnya. Dengan demikian, menurun pula harga jual hasil kopi tadi yang menyebabkan para petani kita merugi (atau tidak mendapatkan keuntungan yang semestinya). Kopi, seperti contoh di atas, membutuhkan suhu ideal sekitar 15-20? dan kelembaban relatif (relative humidity) sekitar 60% [1-3] untuk penyimpanannya, 24/7. Situasi ini akan diperparah jika petani ada di daerah terpencil atau di daerah 3T (Tertinggal, Terdepan dan Terluar) dari wilayah Indonesia yang seringkali belum terhubung oleh listrik/energi, karena kondisi penyimpanan (atau pengeringan) pada suhu dan kelembaban tertentu ini pada dasarnya membutuhkan sumber energi atau listrik. Tujuan dari tim kolaborasi dalam projek yang kami usulkan adalah untuk mendemonstrasikan sebuah konsep sistim energi yang decentralized (tidak bergantung pada ketersediaan jaringan listrik), pintar, berbiaya murah dan mandiri, yang terdiri dari sistim panel surya sebagai penghasil energi yang stabil, lokal dan dapat diandalkan; sebuah sistim penyimpanan energi (seperti baterai) dan sebuah perangkat lunak atau algoritma untuk mengatur dan meng-optimisasi distribusi energi tersebut sesuai dengan keperluan vs. untuk penyimpanan. Ketiga sistim teknologi ini akan memungkinkan sistim energi yang mandiri, pintar dan berbiaya murah sehingga bisa dipakai oleh para petani kita untuk menyimpan (atau untuk mengeringkan) tanaman hasil pertanian mereka di suhu dan kelembaban idealnya 24/7. Teknologi kecerdasan buatan (AI/Artificial Intelligence) akan digunakan di sini untuk prediksi keperluan energi berdasarkan kondisi lingkungan (load management), optimisasi distribusi energi dari panel surya ke tempat penyimpanan (atau pengeringan) dan menyeimbangkannya dengan penyimpanan ke baterai, termasuk menjaga keandalan dari baterai melalui optimisasi dari charging untuk setiap cell dari sebuah modul baterai sampai ke predictive maintenance dari keseluruhan sistim energi ini. Sistim AI ini akan didukung oleh sebuah jaringan Industrial Internet of Things (IIoT) yang terdiri dari sensor-sensor (untuk kondisi lingkungan dan juga kondisi ruang penyimpanan/pengeringan) yang akan terhubung satu sama lain membentuk sebuah sistim kontrol tertutup. Sistim super (higher level system) inilah yang akan memungkinkan penggunaan teknologi panel surya dan baterai yang konvensional (dan berbiaya murah), tapi tetap bisa berfungsi dan andal untuk waktu yang lama karena sistim super ini akan menghindarkan sistim dari beban puncak (peak loads) dan melakukan proses untuk mencegah dampak dari kelebihan atau kekurangan energi (energy surplus or deficiency) pada keandalan sistim. Teknologi Industry 4.0 seperti ini akan mepunyai potensi strategis untuk Indonesia yang adalah negara agraris dengan wilayah geografis yang sangat luas dan tersebar yang pada umumnya banyak yang belum terjangkau oleh jaringan listrik, seperti di daerah terpencil, 3T dan seringkali terpisah oleh lautan [4-5]. Sistim energi lokal, murah dan mandiri ini akan menggeser nilai tambah dari rantai pasok produksi kopi di dunia misalnya, ke arah para petani lokal di Indonesia. Ini pada gilirannya akan meningkatkan competitive edge ekonomi Indonesia dan pastinya meningkatkan kesejahteraan petani kita terutama di daerah terpenicl dan 3T. Luaran dari projek ini adalah sistim percontohan (pilot demo) yang akan dibangun di 2-3 lokasi pertanian tertentu di Indonesia, dan hasilnya akan dimonitor selama paling sedikit 2 bulan untuk verifikasi dari keefektifan (baik secara teknikal maupun secara ekonomis) konsep sistim ini. Semua teknologi yang membentuk keseluruhan sistim ini adalah siap-terap dari panel surya, baterai, jaringan IIoT dan algoritma AI sehingga target dari projek ini adalah TKT 6-8.

Pertanian 4.0, sistim pengeringan/penyimpanan mandiri energi, kecerdasan buatan, jaringan Industrial Internet of Things (IIoT)

• Prof. Bens Pardamean, B.Sc., M.Sc., Ph.D

• Prof. Fergyanto E. Gunawan, Dr. Eng

• Dr. Arief Suriadi Budiman, ST., MS