Kincir Air Kaki-Angsa, suatu Inovasi Listrik Mikrohidro, di Malang

Tujuannya adalah untuk menghasilkan energi listrik tanpa menggunakan bahan bakar fosil.
Prinsip Kerja
Prinsip kerja kincir kaki angsa ini didasari oleh cara kerja kaki angsa pada waktu berenang. Kalau kita perhatikan secara seksama angsa berenang dapat bergerak maju ini disebabkan susunan selaput kaki angsa yang dapat membuka dan menutup; jika kaki angsa bergerak ke depan maka susunan selaput kaki menutup sehingga gaya tekanan air yang menghambat kaki angsa kecil dan bila kaki angsa bergerak ke belakang selaput kaki angsa membuka dan gaya tekan yang mengenai kaki angsa besar hingga dapat mendorong badan angsa maju ke depan.

Gerakan kaki angsa maju mundur pada waktu berenang sebenarnya terjadi dua gaya yang bekerja pada kaki angsa yang berlawanan arah diubah menjadi satu arah dengan cara membuka dan menutup selaput kaki angsa.

Kalau kita perhatikan pada gambar di atas, dapat dideskripsikan bahwa dua kaki angsa tersebut bergerak berlawanan, satu kaki mengayun ke depan satu kaki lainnya mengayun ke belakang. Kaki angsa yang mengayun ke belakang selaput kaki membuka sehingga dapat menghadang air dan menimbulkan gaya dorongan ke depan, sedangkan kaki angsa ke depan selaput kaki dilipat sehingga dapat hambatan yang kecil tidak menimbulkan dorongan ke belakang dari gerakan ini dapat kita simpulkan bahwa:

"dua gaya yang bekerja pada satu garis lurus dan berlawanan arah dapat diubah menjadi satu gaya dengan cara membuat perbedaan besar gaya tersebut."

Bila sebilah lembaran besi baja atau terbuat dari papan kayu dimasukkan di dalam air sungai yang mengalir diberi as/poros di tengah papan tersebut maka papan tersebut mendapat gaya dorong dari depan baik papan yang ada di bawah poros maupun yang di atas poros mendapat gaya yang sama besar, dalam keadaan demikian papan tidak dapat berputar atau bergerak karena gaya dorong ke belakang yang diterima papan di bawah poros mengungkit ke depan di atas poros, sedangkan papan atas poros juga mendapat gaya dari depan maka terjadilah tabrakan dua gaya yang berlawanan arah sama besar. Untuk mendapatkan gerakan berputar seperti yang diinginkan gaya yang didapat dua bagian papan tersebut harus dibuat berbeda dengan cara melipat salah satu bagian papan tersebut.
Desain Alat
Desain/bentuk kincir ini (Kincir Kaki Angsa) hampir sama dengan kincir air yang dipergunakan petani untuk mengairi sawah. Hanya ada beberapa bagian yang dirubah disesuaikan dengan kebutuhan.
Berdasarkan pengalaman di atas, kincir kaki angsa ini dirancang lebih pendek dan lebih panjang dan seluruh badan kincir kaki angsa ini dirancang lebih pendek dan lebih panjang dan seluruh badan kincir di benamkan atau dipasang di dasar sungai sehingga tidak terpengaruh dengan pasang surut air sungai maka bentuk kincir ini dirancang khusus agar dapat berputar di dalam air.

Hasil Riset
Hasil riset atau uji coba yang dilaksanakan di Kali Anyar Kelurahan Kedung Kandang Kota Malang, alat ini secara optimal mampu mengeluarkan energi listrik dengan daya sebesar 2,5 Kwh (2500 Watt).

Padahal dalam kondisi seperti itu, kincir ini sebenarnya mampu mengeluarkan listrik dengan daya 10 Kwh (10.000 Watt) untuk kebutuhan 20 - 30 warga desa.
Dimensi 2 kincir ini dikopel jadi satu, dengan panjang 6 meter lebar 2 meter dengan ketinggian 2,5 meter. Kecepatan air yang diperlukan minimal 0,40 meter per detik dengan kedalaman sungai antara 40 - 100 cm.

Tabel Potensi dan Kapasitas Daya Kincir.
1. Kedalaman Air 40 cm, Kecepatan Air 0,6 m/dtk, Daya 2,5 KWh
2. Kedalaman Air 70 cm, Kecepatan Air 0,7 m/dtk, Daya 5 KWh
3. Kedalaman Air 90 cm, Kecepatan Air 0,8 m/dtk, Daya 7,5 KWh
4. Kedalaman Air 100 cm, Kecepatan Air 0,9 m/dtk, Daya 10 KWh
Pada gambar di atas, bagian atas poros di beri lipatan atau dapat melipat. Kalau kita perhatikan gambar 3 maka ada dua gaya bekerja pada suatu garis berlawanan arah tetapi besar gaya tidak sama sehingga arah gaya yang lebih kecil mengikuti gaya yang lebih besar.Papan bagian bawah poros mendapat gaya yang lebih besar hal ini papan di atas poros dapat melipat sehingga gaya yang diterima lebih kecil jika dibandingkan gaya yang diterima papan bagian bawah. Pada akhirnya papan di bawah poros mendapat gaya dorong ke belakang. Karena papan atas dan bawah dipasang pada suatu ruas maka pergeseran papan bawah poros ini akan mengungkit papan bagian atas ke depan. Jika papan ini dirangkai dengan 6 papan maka akan terjadi gerakan memutar.

PENGUNGKIT
Kincir air kaki angsa memiliki kelebihan bahwa dapat ditempatkan pada stream air yang tidak terlalu dalam dan arus air yang relative lambat, bahkan dapat bekerja pada arus air yang berlawanan (dua arah).

Kincir air kaki angsa ini merupakan terapan teknologi terpakai sangat relevan untuk komunitas yang belum terjangkau listrik, sehingga dapat sebagai alat untuk menumbuhkan perilaku mandiri pada komunitas tersebut.

PENDULUM
Beberapa kincir air kaki angsa ini dapat dipasang & dioperasikan dalam satu jalur sepanjang aliran tertentu, untuk menghasilkan listrik. Contoh: panjang aliran 100 meter, dapat di pasang 10 kincir tersebut dengan jarak masing-masing sekitar 10 meter.

Jumlah daya yang diciptakan oleh kincir tersebut bila kita konversikan ke batubara dengan heating value 6.800 kkal/kg, sbb:

Bila kincir air kaki angsa itu beroperasi selama 1 jam dengan daya 2500 watt, hal itu setara dengan 3,15 kg batubara. Arti-nya 3,15 kg batubara tidak dibakar pada waktu tersebut (di PLTU), ini yang disebut ramah lingkungan.

Sumber : http://www.kendali.net/artikel.php?id=Kincir%20Air%20Kaki-Angsa,%20suatu%20Inovasi%20Listrik%20Mikrohidro,%20di%20Malang.