Ringkasan Inovasi
Desa Bukian, Kecamatan Payangan, Kabupaten Gianyar, Provinsi Bali, mengatasi krisis air bersih di kawasan perbukitan melalui pompa kincir air tanpa listrik yang dirancang Kelompok Cipta Karya sejak 2008. Teknologi ini memanfaatkan arus alami Sungai Wos untuk memompa air dari mata air Belahan Paras menuju bak penampungan di pemukiman warga tanpa listrik maupun bahan bakar [1], [2]. Inovasi lahir dari inisiatif I Wayan Budiana bersama warga, setelah bertahun-tahun masyarakat harus berjalan kaki 3 hingga 5 kilometer ke sumber mata air akibat topografi perbukitan yang menyulitkan distribusi air meski sumber airnya melimpah. Sejak dikelola PAM Desa di bawah BUMDes, layanan air kincir menjangkau 269 kepala keluarga dengan iuran terjangkau, sekaligus mendorong tumbuhnya usaha laundry, peternakan, dan pertanian warga. Inovasi ini meraih Juara I Lomba Teknologi Tepat Guna Nasional 2017 dari Kementerian Desa, Pembangunan Daerah Tertinggal, dan Transmigrasi.
Latar Belakang
Desa Bukian terletak di wilayah perbukitan Kecamatan Payangan, Kabupaten Gianyar, Bali, pada ketinggian 600 hingga 700 meter di atas permukaan laut dengan luas wilayah 8,39 kilometer persegi. Desa berpenduduk lebih dari 6.600 jiwa ini memiliki banyak sumber mata air alami yang tersebar di lembah-lembah perbukitan [4], [1]. Mata pencaharian warga sebagian besar bertumpu pada sektor pertanian dan perkebunan organik yang menjadi keunggulan wilayah Payangan.
Meski kaya sumber air, topografi berbukit menjadi paradoks yang menyulitkan warga mengakses air bersih untuk kebutuhan sehari-hari. Lokasi mata air berada 3 hingga 5 kilometer dari pemukiman, memaksa warga berjalan kaki 1 hingga 2 jam melewati medan naik turun pegunungan [1]. Pada musim hujan, air yang mengalir dari pegunungan sering berubah keruh akibat erosi tanah sehingga tidak layak dikonsumsi langsung [1], [5]. Sebelum inovasi diterapkan, sebagian warga hanya mengandalkan air hujan yang ditampung dalam wadah sederhana atau membeli air bersih dari luar desa dengan biaya yang memberatkan ekonomi rumah tangga [2], [3].
Ketiadaan sistem distribusi air yang memadai menghambat pertumbuhan ekonomi desa dan menurunkan kualitas kesehatan masyarakat, mulai dari kebutuhan mandi cuci kakus hingga pasokan air untuk pertanian, peternakan, dan usaha warung warga. Kondisi inilah yang mendorong sekelompok warga dengan tekad kuat mencari solusi kreatif berbasis potensi lokal, hingga akhirnya mendirikan Kelompok Cipta Karya pada 2008 untuk merancang teknologi distribusi air yang tidak bergantung pada listrik maupun bahan bakar.
Inovasi yang Diterapkan
Inovasi pompa kincir air tanpa listrik lahir dari inisiatif I Wayan Budiana bersama warga Desa Bukian yang mendirikan Kelompok Cipta Karya pada 2008. Kelompok ini memanfaatkan material sederhana berupa pipa bekas dan besi untuk merakit prototipe mesin kincir yang digerakkan oleh arus alami Sungai Wos [1], [6].
Mesin kincir bekerja dengan memanfaatkan tekanan aliran sungai sebagai daya dorong alami yang menggerakkan baling-baling kincir, yang kemudian memompa air dari mata air Belahan Paras melalui pipa vertikal hingga ketinggian sekitar 100 meter menuju bak penampungan di pemukiman warga [6], [2]. Berbeda dari pompa air konvensional yang bergantung pada listrik atau bahan bakar, teknologi ini sepenuhnya ramah lingkungan, tidak menimbulkan kebisingan maupun limbah, dan biaya operasionalnya hanya sekitar Rp120 ribu per bulan untuk pelumas.
Proses Penerapan Inovasi
Tahap pertama dimulai pada 2008 dengan pembentukan Kelompok Cipta Karya yang menghimpun warga berpengetahuan teknis untuk merancang konsep mesin kincir air. Proses rekayasa intensif baru dimulai pada 2010 dengan modal swadaya masyarakat, tanpa dukungan pendanaan eksternal [1], [6].
Kelompok Cipta Karya melakukan serangkaian eksperimen untuk menentukan desain baling-baling, diameter pipa, dan konfigurasi pompa yang sesuai debit Sungai Wos. Desain baling-baling generasi awal terbukti belum mampu menghasilkan tekanan dorong yang cukup untuk mengalirkan air hingga ketinggian 100 meter, sehingga kelompok harus mengubah ukuran dan sudut bilah kincir berulang kali sebelum menemukan konfigurasi yang tepat. Keterbatasan pengetahuan teknis formal membuat proses trial and error ini berjalan panjang, namun justru menghasilkan desain yang sangat sesuai dengan kondisi lingkungan lokal [6], [1].
Pada 2015, Musyawarah Desa Bukian menetapkan penyediaan air bersih sebagai program prioritas dan memberi mandat kepada BUMDes untuk mendirikan unit usaha PAM Desa, dengan modal dari swadaya masyarakat dan bantuan program Pamsimas senilai Rp500 juta [1], [5]. Kelompok Cipta Karya menyerahkan pengelolaan mesin kincir kepada PAM Desa agar layanan berjalan profesional dan berkelanjutan, dilanjutkan pemasangan jaringan pipa distribusi ke rumah-rumah penduduk dengan tarif terjangkau yang ditetapkan melalui musyawarah warga [1], [3].
Tantangan, Kendala, dan Mitigasi
Tantangan utama pengembangan inovasi ini adalah proses eksperimen bertahun-tahun dengan sumber daya terbatas, karena Kelompok Cipta Karya hanya mengandalkan dana swadaya dan material bekas seperti pipa dan besi [6], [1]. Kendala ini diatasi dengan memanfaatkan pengetahuan teknis lokal secara bertahap melalui uji coba lapangan berulang, hingga ditemukan desain kincir dan pompa yang sesuai kondisi Sungai Wos.
Fluktuasi debit Sungai Wos pada musim kemarau berpotensi mengurangi efektivitas pemompaan air, sementara gerusan material sungai dapat merusak komponen mekanis kincir [5], [3]. Kelompok Cipta Karya dan PAM Desa mengatasinya melalui jadwal pemantauan dan perawatan rutin, termasuk penyesuaian posisi kincir mengikuti perubahan level air sungai.
Perluasan jaringan distribusi ke banjar-banjar yang lebih jauh dari lokasi kincir membutuhkan investasi pipa dan reservoar tambahan yang masih menjadi tantangan pendanaan bagi pemerintah desa. Pemerintah Desa Bukian memitigasi kendala ini dengan mereinvestasikan sebagian laba PAM Desa serta mengupayakan kemitraan program eksternal seperti Pamsimas untuk mendanai perluasan jaringan secara bertahap.
Faktor Penentu Keberhasilan
Kepemimpinan visioner I Wayan Budiana sebagai ketua Kelompok Cipta Karya menjadi faktor penentu utama keberhasilan inovasi ini. Pengetahuan teknis lokalnya yang mendalam tentang potensi aliran sungai dan sumber mata air, dipadukan ketekunan bereksperimen selama bertahun-tahun, mencerminkan semangat inovasi berbasis kearifan lokal yang pantang menyerah [6], [2].
Solidaritas dan gotong royong warga Desa Bukian menjadi pilar kedua keberhasilan, dengan dana swadaya masyarakat sebagai modal awal sebelum mendapat dukungan program Pamsimas. Keputusan Musyawarah Desa menjadikan air bersih sebagai program prioritas serta melibatkan BUMDes dalam pengelolaan menciptakan tata kelola yang akuntabel [1], [7], didukung Pemerintah Desa Bukian di bawah I Made Junartha yang memfasilitasi integrasi inovasi ke program pembangunan desa.
Hasil dan Dampak Inovasi
Sebelum inovasi diterapkan, warga harus menempuh 3 hingga 5 kilometer dan waktu 1 hingga 2 jam untuk mengambil air dari mata air Belahan Paras, atau membeli air bersih dengan biaya yang memberatkan [1]. Setelah PAM Desa mengelola distribusi air kincir, layanan kini menjangkau 269 kepala keluarga dengan iuran terjangkau antara Rp3 ribu hingga Rp10 ribu per bulan, tanpa warga perlu lagi menempuh perjalanan jauh ke sumber mata air [1], [5].
PAM Desa berhasil meraup laba Rp2,5 juta hingga Rp3 juta per bulan dari penyediaan air minum, menjadikannya sumber pendapatan produktif bagi BUMDes. Ketersediaan air bersih juga mengubah lanskap ekonomi desa yang sebelumnya hanya bergantung pada pertanian, kini tumbuh usaha baru seperti laundry dan peternakan, serta produktivitas pertanian yang meningkat karena pasokan air terjamin sepanjang tahun [1], [3].
Prestasi ini mendapat pengakuan nasional lewat predikat Juara I Lomba Cipta Karya Teknologi Tepat Guna Nasional 2017 pada Gelar TTG Nasional XIX di Parigi Moutong, Sulawesi Tengah, yang diserahkan Menteri Desa Eko Putro Sandjojo [2], [3]. Dampak spillover yang tidak sepenuhnya direncanakan adalah tumbuhnya potensi hilirisasi air Belahan Paras menjadi bahan baku pabrik air minum dalam kemasan, membuka peluang ekonomi baru di luar layanan air bersih rumah tangga.
Sumber Pendanaan dan Model Bisnis
Modal awal pengembangan kincir air sepenuhnya berasal dari swadaya masyarakat dan material bekas yang dikumpulkan Kelompok Cipta Karya sejak 2008 hingga 2015, tanpa dukungan pendanaan eksternal. Setelah Musyawarah Desa menetapkan air bersih sebagai program prioritas pada 2015, BUMDes mendirikan unit usaha PAM Desa dengan tambahan modal dari program Pamsimas senilai Rp500 juta [1], [5].
Model bisnis PAM Desa bertumpu pada iuran pelanggan sebesar Rp3 ribu hingga Rp10 ribu per kepala keluarga per bulan, menghasilkan laba bersih Rp2,5 juta hingga Rp3 juta per bulan yang menjadi pendapatan asli BUMDes [1], [5]. Biaya operasional yang sangat rendah, hanya sekitar Rp120 ribu per bulan untuk pelumas mesin, menjadikan model ini sangat efisien dan mampu membiayai perawatan rutin tanpa bergantung pada subsidi berkelanjutan.
Pelajaran yang Dipetik
Pengalaman Desa Bukian menunjukkan bahwa berinvestasi waktu pada eksperimen teknis berbasis kearifan lokal, meski memakan waktu bertahun-tahun, dapat menghasilkan solusi yang jauh lebih sesuai dengan kondisi lingkungan dibanding mengadopsi teknologi jadi dari luar. Keputusan menyerahkan pengelolaan dari kelompok swadaya ke PAM Desa di bawah BUMDes pada 2015 juga terbukti tepat untuk menjamin profesionalitas dan keberlanjutan layanan jangka panjang.
Jika memulai dari awal, Kelompok Cipta Karya mengakui pentingnya mendokumentasikan proses eksperimen desain baling-baling sejak tahap awal, agar pembelajaran teknis tidak hanya tersimpan sebagai pengetahuan tak tertulis pada individu tertentu. Saran praktis bagi desa lain adalah membentuk kelompok teknis swadaya lebih dulu untuk menguji kelayakan sumber daya lokal, baru mengajukan dukungan program pemerintah seperti Pamsimas setelah prototipe terbukti berfungsi.
Strategi Keberlanjutan Inovasi
Strategi keberlanjutan dirancang melalui penguatan kelembagaan PAM Desa di bawah naungan BUMDes sebagai pengelola profesional layanan air bersih. Pendapatan dari iuran pelanggan dikelola secara transparan untuk membiayai operasional, pemeliharaan mesin, dan pengembangan jaringan distribusi ke wilayah yang belum terjangkau [1], [7].
Regenerasi kader teknis dari kalangan pemuda desa dilakukan agar kemampuan perawatan dan perbaikan mesin kincir tetap terjaga meskipun sang inovator kelak tiada. Pengelolaan yang telah melembaga di bawah BUMDes dan PAM Desa, alih-alih bergantung pada satu tokoh, memastikan program tetap berjalan meski kepemimpinan desa maupun kelompok teknis berganti.
Pada jangka panjang, Desa Bukian berharap Pemerintah Kabupaten Gianyar membantu pengurusan hak paten atas inovasi mesin kincir air untuk melindungi kekayaan intelektual desa. Pengembangan potensi mata air Belahan Paras sebagai bahan baku pabrik air minum dalam kemasan Be Gianyar Mineral Water yang dikelola Perumda Air Minum Tirta Sanjiwani membuka peluang pendapatan mandiri baru di luar iuran PAM Desa [8], [9].
Kontribusi Pencapaian SDGs
Inovasi kincir air Desa Bukian berkontribusi pada beberapa Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs) di tingkat desa.
| No SDGs | Penjelasan | Indikator |
| SDGs 1: Tanpa Kemiskinan | Iuran air bersih yang sangat murah menghilangkan beban pengeluaran warga untuk membeli air dari luar desa, sementara laba PAM Desa menjadi pendapatan asli desa yang memperkuat kapasitas fiskal pemerintah desa. | Laba bersih PAM Desa (Rp2,5–3 juta per bulan) dan jumlah rumah tangga yang tidak lagi membeli air dari luar desa |
| SDGs 3: Kehidupan Sehat dan Sejahtera | Penyediaan air minum yang telah dijernihkan meningkatkan kesehatan masyarakat dan menghilangkan risiko cedera akibat perjalanan jauh ke sumber mata air di pegunungan. | Jumlah keluarga yang tidak lagi menempuh perjalanan ke mata air untuk kebutuhan air harian |
| SDGs 6: Air Bersih dan Sanitasi Layak | Teknologi kincir air tanpa listrik mendistribusikan air bersih layak konsumsi dengan biaya operasional sangat rendah, memenuhi hak dasar masyarakat atas air bersih secara berkelanjutan. | Jumlah kepala keluarga terlayani (269 KK) dan biaya operasional per bulan |
| SDGs 8: Pekerjaan Layak dan Pertumbuhan Ekonomi | Ketersediaan air bersih mendorong tumbuhnya usaha baru seperti laundry dan peternakan, meningkatkan produktivitas pertanian, dan menciptakan lapangan kerja pada operasional PAM Desa. | Jumlah usaha baru (laundry, peternakan) yang tumbuh pascatersedianya air bersih |
| SDGs 9: Industri, Inovasi, dan Infrastruktur | Pompa kincir air tanpa listrik membuktikan masyarakat desa mampu merancang solusi infrastruktur mandiri dengan material sederhana dan biaya rendah, diakui lewat Juara I TTG Nasional 2017. | Status Juara I Lomba TTG Nasional 2017 dan jumlah replikasi di desa lain |
| SDGs 13: Penanganan Perubahan Iklim | Penggunaan energi kinetik aliran sungai sebagai penggerak pompa menghilangkan kebutuhan bahan bakar fosil dan emisi karbon dalam proses pemompaan air. | Volume air yang dipompa tanpa emisi karbon per bulan |
| SDGs 17: Kemitraan untuk Mencapai Tujuan | Kolaborasi Kelompok Cipta Karya, Pemerintah Desa Bukian, BUMDes, dan program Pamsimas nasional menciptakan model kemitraan efektif antara masyarakat, desa, dan pemerintah pusat. | Jumlah mitra aktif (kelompok warga, BUMDes, Pamsimas) yang terlibat dalam program |
Replikasi dan Scale Up Inovasi
Replikasi model kincir air mensyaratkan desa memiliki lokasi sungai dengan debit memadai, kelompok masyarakat dengan keterampilan teknis dasar, serta dukungan pemerintah desa untuk formalisasi pengelolaan melalui BUMDes [2], [3]. Berdasarkan pengalaman Desa Bukian, desa pemula yang mengandalkan swadaya murni membutuhkan waktu sekitar dua hingga tiga tahun untuk sampai pada prototipe yang berfungsi stabil, sementara desa yang mendapat dukungan program seperti Pamsimas dapat mempercepat pembangunan jaringan distribusi dengan investasi sekitar ratusan juta rupiah tergantung skala layanan.
Desain kincir dan konfigurasi pompa dapat diadaptasi sesuai debit sungai dan beda ketinggian lokasi masing-masing desa, sehingga tidak perlu meniru spesifikasi teknis Desa Bukian secara persis. Strategi scale up jangka panjang diwujudkan lewat integrasi teknologi ini ke program nasional Pamsimas dan kebijakan Teknologi Tepat Guna Kementerian Desa, sementara Pemerintah Kabupaten Gianyar dapat menjadikan Bukian percontohan bagi desa-desa lain di wilayah Payangan dengan karakteristik geografis serupa [2], [6].
Daftar Pustaka
[1] Inovasi Desa, “Desa Bukian: Teknologi Kincir Air untuk Penjernihan Air Minum yang Ramah Lingkungan,” inovasi.web.id, 2023. [Online]. Tersedia: https://inovasi.web.id
[2] Antara News, “Desa Bukian Gianyar Raih Juara I Lomba TTG Nasional Berkat Pompa Kincir Air Tanpa Listrik,” antaranews.com, Sep. 2017. [Online]. Tersedia: https://antaranews.com
[3] Bali Ekbis, “I Wayan Budiana dan Kelompok Cipta Karya: Inovator Kincir Air Desa Bukian Payangan,” baliekbis.com, 2017. [Online]. Tersedia: https://baliekbis.com
[4] Wikipedia, “Bukian, Payangan, Gianyar,” id.wikipedia.org, 2025. [Online]. Tersedia: https://id.wikipedia.org/wiki/Bukian,_Payangan,_Gianyar
[5] Dewata News, “Kincir Air Desa Bukian Payangan: Solusi Air Bersih di Daerah Perbukitan,” dewatanews.com, 2017. [Online]. Tersedia: https://dewatanews.com
[6] Jawa Pos, “I Wayan Budiana, Sang Inovator Kincir Air Tanpa Listrik dari Desa Bukian Gianyar,” jawapos.com, 2021. [Online]. Tersedia: https://jawapos.com
[7] TIMES Indonesia, “BUMDes Desa Bukian Payangan: Pengelolaan Potensi Desa untuk Kemandirian Ekonomi,” timesindonesia.co.id, 2023. [Online]. Tersedia: https://timesindonesia.co.id
[8] Pos Merdeka, “Be Gianyar Mineral Water: AMDK Berkualitas dari Mata Air Belahan Paras Desa Bukian,” posmerdeka.com, 2021. [Online]. Tersedia: https://posmerdeka.com
[9] Pemerintah Kabupaten Gianyar, “Pengembangan Infrastruktur Air Bersih dan AMDK di Desa Bukian,” gianyarkab.go.id, 2021. [Online]. Tersedia: https://gianyarkab.go.id
[10] Inovasi Desa, “Dokumentasi Inovasi dan Praktik Baik Pembangunan Desa,” inovasi.web.id, 2025. [Online]. Tersedia: https://inovasi.web.id