Abstract:
Kondisi pascabencana banjir dan tanah longsor dapat menyebabkan terganggunya
akses terhadap air bersih dan sumber energi listrik, sehingga diperlukan sistem
penyuplai air yang dapat beroperasi secara mandiri. Penelitian ini bertujuan untuk
merancang sistem filtrasi air bersih bertenaga surya untuk penanganan darurat
bencana banjir dan tanah longsor di Kota Sibolga, Sumatra Utara, serta merancang
dan menganalisis kekuatan rangka utama menggunakan metode Finite Element
Method (FEM). Metode penelitian meliputi studi literatur, identifikasi kebutuhan
sistem, perancangan model tiga dimensi (3D) menggunakan SolidWorks, analisis
karakteristik rangka, analisis struktur menggunakan ANSYS, serta pembuatan alat
dan pengamatan hasil penyaringan. Sistem yang dirancang mengintegrasikan
pembangkit listrik tenaga surya, baterai, inverter hybrid, pompa air, sistem filtrasi
bertingkat, tangki penyimpanan, sistem perpipaan dan distribusi, serta sterilisasi
menggunakan sinar ultraviolet (UV). Rangka utama menggunakan profil hollow
baja karbon rendah (Low Carbon Steel) dengan dimensi 1990 mm × 1680 mm,
kemiringan panel 10°, dan massa sekitar 105,72 kg. Analisis FEM dilakukan
dengan dua skenario pembebanan, yaitu pembebanan panel surya sebesar 15 N dan
pembebanan angin sebesar 10 N. Hasil analisis menunjukkan bahwa pembebanan
angin menghasilkan respons struktur yang lebih besar dibandingkan pembebanan
panel surya, dengan tegangan von Mises maksimum sebesar 1,4074 MPa dan
regangan elastis maksimum sebesar 7,0389 × 10⁻⁶. Hasil simulasi menunjukkan
bahwa struktur masih bekerja pada rentang elastis terhadap kedua skenario
pembebanan yang dimodelkan. Hasil pengamatan penyaringan secara visual
menunjukkan adanya perubahan kondisi air setelah melewati rangkaian filtrasi,
dengan air hasil penyaringan terlihat lebih jernih dibandingkan kondisi awal.
Namun, hasil tersebut belum dapat digunakan untuk menentukan kualitas air secara
kuantitatif karena belum dilakukan pengujian laboratorium terhadap parameter
fisika, kimia, dan mikrobiologi.
