Teknologi Agrivoltaik

SISTEM Tadahan Hujan Ladang Solar sebagai solusi pencegahan banjir 

Advertisement

Malaysia sebagai negara iklim tropika telah menerima curahan hujan pada kadar purata 2,251 mm setiap tahun (rujukan Rajah 1), dengan anggaran 900 m3 aliran air tersebar ke sistem sungai dan saliran. Air hujan sebagai sumber semula jadi yang berharga ini belum digunakan secara optimum dan kadangkala menjadi risiko ancaman kepada masyarakat terutama di kawasan-kawasan bandar di mana sistem perparitan yang tidak betul atau tersumbat boleh menimbulkan banjir terutama ketika hujan lebat. ‘

Rajah1: Kitaran hujan di Semenanjung Malaysia untuk tempoh 1976-2006. Sumber Chee Loong Wong et. al (2016)Jurnal Water terbitan MDPI. 

Merujuk kepada sumber Jabatan Meteorologi Malaysia (JMM), kitaran hujan diurnal di Semenanjung Malaysia adalah berbeza antara musim dan sub-rantauan. Bayu laut merupakan antara faktor utama yang mencorak taburan hujan diurnal pada waktu petang di Semenanjung Malaysia. Secara keseluruhannya terdapat 4 peristiwa unik hujan diurnalyang dapat dikenal pasti di Semenanjung Malaysia iaitu; 

(1) Hujan petang maksimum semasa musim peralihan monsun di sub-rantauan KBT; 

(2) Hujan lebat yang konsisten sepanjang hari semasa monsun Timur Laut di sub-rantauan PT; 

(3) Hujan renyai yang kemudiannya bertukar menjadi lebat pada waktu petang di sub-rantauan LP semasa monsun Timur Laut; dan, 

(4) Hujan pagi maksimum semasa Monsun Barat Daya, Pantai Barat (PB), kaki bukit Banjaran Titiwangsa (KBT), Lembah-Pedalaman (LP) dan Pantai Timur (PT) Semenanjung.

Banjir di kawasan bandar adalah berpunca dari gabungan pelbagai faktor ekstrem meteorologi dan hidrologi, seperti pemendakan dan aliran yang melampau dalam jangka waktu yang singkat. Faktor-faktor ini, ditambah dengan pertumbuhan dan pembangunan infrastruktur yang tidak terancang di kawasan dataran banjir (floodplains), amalan pembangunan bandar yang tidak piawai dan kegagalan infrastruktur perlindungan banjir. Usaha bagi menakung aliran air hujan dari memasuki saliran sedia ada (existing drainage system) dilihat berpotensi mengurangkan risiko kejadian banjir kilat.

Berita Harian (BH Online) dan beberapa akhbar tempatan telah melaporkan kejadian banjir kilat pada Julai 2020 melibatkan 41 kawasan di lima daerah di Selangor menyebabkan 265 penduduk daripada 62 keluarga terpaksa dipindahkan ke Pusat Pemindahan Sementara (PPS). Gambar 2 adalah kejadian banjir seperti di laporan akhbar.

Rajah 2: Kejadian Banjir kilat di Kajang, Selangor pada Julai 2020 yang diambil dari sumber atas talian.

Banjir secara realitinya akan menyebabkan kerugian kewangan secara langsung disebabkan oleh kerosakan besar pada kediaman dan infrastruktur dan kehilangan mata pencarian kerana pengurangan produktiviti pertanian, ternakan dan perniagaan. Kesan jangka panjang terhadap sistem penjagaan kesihatan, sebaran wabak penyakit, kesan buruk terhadap perkhidmatan air dan sanitasi, gangguan rantaian bekalan dan pengangkutan awam dan pelbagai kesan sosial yang saling berkaitan menjadikan banjir sebagai bencana alam yang paling kritikal dan mempunyai impak kos yang tinggi.

Pendekatan penuaian air hujan (Rainwater Harvesting) secara umum didefinisikan sebagai suatu kaedah untuk mendorong, mengumpulkan, menyimpan dan memulihara air hujan menggunakan tadahan permukaan setempat (surface runoff) untuk tujuan pertanian, kegunaan domestik, dan pengisian air bawah tanah. Teknik ini menyediakan kaedah yang lebih murah dan mesra alam untuk menyediakan sumber air sekali gus mengurangkan kerugian sumber bekalan air disebabkan pembuangan air ribut (stormwater discharge) dan banjir bandar (urban flooding). Kajian komprehensif oleh Institut Penyelidikan Hidraulik Nasional Malaysia (NAHRIM), dan beberapa polisi berkaitan Sistem Tadahan Air Hujan telah dibangunkan sejak pembentukan Kementerian Sumber Asli dan Alam Sekitar (NRE) pada tahun 2004 yang bertanggungjawab untuk mempromosikan penuaian air hujan di Malaysia. Usaha yang dijalankan adalah signifikan namun keberhasilan dan impak perlaksanaan polisi berkaitan RWH adalah sangat suram dan boleh dikatakan tidak mendapat sambutan di peringkat pengguna domestik dan industri.

Teknologi Solar Fotovoltaik telah menjadi Tenaga Hijau Diperbaharui (Renewable Green Energy) yang paling diminati (trending technology) di Malaysia berdasarkan kuota yang semakin meningkat sejak 2012 oleh Lembaga Pembangunan Tenaga Lestari (SEDA http://www.seda.gov.my/). Pihak kementerian yang mengurustadbir pembangunan Tenaga Hijau di bawah Akaun Amanah Industri Bekalan Elektrik (AAIBE) bermula dari KeTTHA kemudian ditukar kepada MESTECC (2018) dan kini dijenama semula menjadi KeTSA  (2020) telah memperkenalkan Projek Solar Skala Besar (Large Scale Solar LSS) seperti Rajah 3. Secara relatifnya kapasiti janaan bagi 1MWp system LSS biasanya memerlukan tanah seluas 4 ekar bergantung pada permukaan bumi. 

Rajah 3: Projek LSS oleh TNB di Sepang dengan janaan 50MWac. Sumber TheStar online

Projek LSS3 telah dibuka dengan kuota penghasilan janaan solar PV skala besar dengan kapasiti 500MW kepada pembida untuk proses tender terbuka (Suku 1/2020). Insentif dan promosi berterusan oleh kerajaan telah memberikan penambahbaikan dan trend ekonomi yang baik bagi Industri Solar PV. 

Projek LSS3 memerlukan tanah dan ruang sedia ada yang luas dan ini mewujudkan kawasan tadahan air hujan yang luas dan berskala besar (Large Scale Rainwater Catchment). Pengumpulan air hujan dengan menggunakan PV Catchment dianggarkan boleh mencapai sehingga 20,000 liter setiap hari untuk tadahan seluas 1 ekar bergantung kepada lokasi, musim dan mekanisma tadahan. 

Pihak penyelidik Universiti Putra Malaysia (UPM) sedang giat melaksanakan penyelidikan dan pembangunan (RnD) bagi Hybrid AgriVoltaic System Showcase (HAVs) seperti Rajah 4 dan penghasilan Photovoltaic Water Purification System (PvWPS) bagi maksud menghasilkan air minuman (Drinking Water) bagi pengguna domestik dan air suling (Distilled Water) bagi pengguna industri dari sumber air hujan. Usaha ini dapat meningkatkan nilai komersil tadahan air hujan bagi menarik minat serta memberikan pulangan yang lebih kompetitif kepada pelabur.

A close up of a flower garden

Description automatically generated
Rajah 4: Pembangunan sistem HAVs di UPM Serdang, Selangor

IR. DR. MOHAMMAD EFFENDY YA’ACOB, MIEM, P. Eng, Senior Member IEEE
Pensyarah Kanan
Jabatan Kejuruteraan Proses dan Makanan 
Fakulti Kejuruteraan UPM

Penyelidik Bersekutu
Centre for Advance Lightning, Power and Energy Research
Universiti Putra Malaysia

Bendahari Kehormat
Malaysian Society of Agricultural and Food Engineers (MSAE) – HARAKAHDAILY 13/8/2020

PENAFIAN:
HarakahDaily tidak bertanggungjawab terhadap pandangan yang dikemukakan daripada artikel ini. Ia pandangan peribadi penulis dan tidak semestinya menggambarkan pendirian HarakahDaily mahupun pendirian rasmi PAS. Segala risiko akibat penyiaran ini menjadi tanggungjawab penulis sendiri.