TechnologyIndonesia.id – Pemanfaatan teknologi seperti drone penyemprot (sprayer) dalam pertanian semakin luas digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas. Namun, sapuan angin dari drone konvensional yang terlalu kuat berpotensi merusak daun bawang merah yang rapuh.
Untuk mengatasi permasalah tersebut, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mengembangkan desain bilah (blade) drone inovatif, untuk aplikasi drone penyemprot tanaman bawang merah. Inovasi ini menjadi solusi alternatif bagi petani hortikultura agar proses penyiraman dan pemupukan lebih efisien tanpa merusak tanaman.
Desain bilah drone inovatif ini dipamerkan dalam Indonesia Research and Innovation Expo (INARI Expo 2025) di JIEXPO, Kemayoran, Jakarta pada 28-30 Oktober 2025. INARI Expo merupakan salah satu rangkaian kegiatan Indonesia Technology and Innovation (INTI) Expo 2025
Peneliti Pusat Riset Hortikultura BRIN, Lidia Kristina Panjaitan menjelaskan riset ini berawal dari kebutuhan lapangan di Kawasan Food Estate Humbang Hasundutan, Sumatra Utara pada 2020. Penyiraman tanaman bawang merah secara manual membutuhkan waktu yang lama, sekitar 2–3 hari untuk lahan seluas 3 hektare.
Untuk itu, tim BRIN menggunakan drone konvensional yang sudah ada untuk melakukan penyiraman. Penggunaan drone ternyata sangat efektif karena dapat menyelesaikan penyiraman dalam sekitar 30 menit untuk lahan 3 hektare.
Namun, penggunaan drone konvensional menimbulkan kekhawatiran karena sapuan angin yang terlalu kuat berpotensi merusak daun bawang merah yang rapuh.
“Karena itu kami mulai merancang desain blade baru yang lebih aman untuk tanaman bawang merah putih. Kita optimasi blade ini untuk mengurangi sapuan angin hingga kita peroleh desain seperti sekarang ini,” ungkap Lidia saat gelaran INARI Expo 2025 pada Rabu (29/10/2025).
Melalui riset bertahap sejak 2022, tim BRIN berhasil mengembangkan desain blade berbasis airfoil NACA 4415 dengan 8 bilah/propeller pada drone tipe hexa-rotor. Desain ini dioptimalkan agar menghasilkan sapuan udara yang lembut (downwash) namun tetap memiliki daya angkat cukup besar untuk membawa tangki cairan penyemprot.
“Secara simulasi dan uji lapangan, desain ini mampu menghasilkan sapuan angin yang lebih merata, mengurangi efek tekanan udara ke bawah, dan aman untuk tanaman bawang merah,” ujar Lidia.
Tahapan riset dimulai dengan pengukuran kekuatan dan kelenturan daun dua varietas bawang merah, yaitu Batu Ijo dan Birma. Tim menanam kedua varietas di lahan Food Estate dan menarik sampel daun setiap minggu selama masa tanam tiga bulan. Sebanyak 200 sampel daun dikaji untuk menentukan varietas dengan daun paling lemah.
“Kami cari daun terlemah, karena kalau desain drone ini aman untuk daun paling lemah, berarti untuk tanaman lain yang daunnya lebih kuat juga bisa diterapkan,” jelasnya.
Hasil uji daun ini menjadi dasar untuk simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD), guna menentukan geometri dan performa aerodinamis blade. Melalui pendekatan Blade Element Theory, tim memformulasikan berbagai parameter secara manual sebelum melakukan simulasi digital.
“Kami menguji berbagai geometri propeller untuk mendapatkan sapuan udara optimal. Dari hasil uji CFD, ketinggian terbang paling aman adalah dua meter di atas tanaman, karena pada jarak ini distribusi semprotan merata dan tidak merusak daun,” tambah Lidia.
Meski fokus awal penelitian pada desain bilah, tim BRIN berencana melanjutkan pengembangan ke tahap desain nozzle dan sistem penyemprotan bio-fertilizer. Nozzle akan disesuaikan dengan tingkat kekentalan pupuk organik cair yang sedang dikembangkan oleh Kelompok Riset Biofertilizer BRIN.
“Ke depan, kami ingin membangun sistem drone sprayer terintegrasi, mulai dari blade, nozzle, avionik, hingga materialnya, bekerja sama dengan universitas dan pelaku UMKM pembuat drone,” ungkapnya.
Kolaborasi ini diharapkan melahirkan produk drone sprayer nasional yang sesuai dengan kondisi pertanian Indonesia, sekaligus mendorong kemandirian industri teknologi pertanian dalam negeri.
Desain blade NACA 4415 dengan konfigurasi hexa-rotor dan 8 bilah ini telah resmi memperoleh paten pada Oktober 2025, serta telah dipublikasikan dalam dua jurnal ilmiah internasional dan satu jurnal nasional.
BRIN Kembangkan Bilah Drone Sprayer Inovatif untuk Penyemprotan Bawang Merah
