Tingkat nasionaL - eprints.unpam.ac.ideprints.unpam.ac.id/8627/1/KUMPULAN NASKAH LEN 2020.pdf · 1....
Transcript of Tingkat nasionaL - eprints.unpam.ac.ideprints.unpam.ac.id/8627/1/KUMPULAN NASKAH LEN 2020.pdf · 1....
HIMPUNAN MAHASISWA MATEMATIKAUNIVERSITAS PAMULANG
TAHUN 2020
Tingkat nasionaL
KUMPULAN NASKAH
LOMBA ESAI ILMIAH PERGURUAN TINGGI TINGKAT NASIONAL
HIMPUNAN MAHASISWA MATEMATIKA UNIVERSITAS PAMULANG
TAHUN 2020
Tim Editor:
Tabah Heri Setiawan
Aden
Gd. A; R. 212 Universitas Pamulang
Jl. Surya Kencana No. 1 Pamulang | Tangerang Selatan | Banten
i
KONTRIBUTOR
NO NAMA UNIVERSITAS
1 MUHAMMAD SAMSUL
MAARIF INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2 RANDY FAIRUZ SYAUQI INSTITUT PERTANIAN BOGOR
3 RENO SEPTIARGO INSTITUT PERTANIAN BOGOR
4 AWLA FAJRI ASSALAM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
5 LAURENZIUS YUDHA P. INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
6 IIS ROHMATIN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
7 MAHA YUDHA SAMAWI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
8 FARIZKI AFIF GOZALI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
9 SHOLIHAH
RAHMATUNNISA UTAMI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
10 MASHENING ILHAMSAH INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
11 RAVENDO SITORUS INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
12 FAIZAL MUHAMMAD
ZUBAIR UNIVERSITAS BRAWIJAYA
13 SAMUDRA ZULQIFLI UNIVERSITAS BRAWIJAYA
14 CINTYA PARAMITHA UNIVERSITAS BRAWIJAYA
15 I WAYAN WIRA YUDA UNIVERSITAS BRAWIJAYA
16 JAMILATUN FAIDAH UNIVERSITAS BRAWIJAYA
17 NUHA NABILAH UTRRUJAH UNIVERSITAS BRAWIJAYA
18 ILHAM MUHAMMAD UNIVERSITAS DIPONEGORO
ii
NO NAMA UNIVERSITAS
19 RAYHAND ASKA MUKHLIS UNIVERSITAS DIPONEGORO
20 AHMAD NAUFAL ZUHDI UNIVERSITAS DIPONEGORO
21 DANA FATADILLA RABBA UNIVERSITAS GADJAH MADA
22 WAHYU WIDIAWATI UNIVERSITAS GADJAH MADA
23 VINSENSIUS INDRA SERVIN UNIVERSITAS INDRRA PRASASTI
PGRI
24 ANANDA P. G. CEMPAKA UNIVERSITAS INDRRA PRASASTI
PGRI
25 KAMALUDDIN SIMAMORA UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
26 ABRAHAM ANUGRAH
SIMATUPANG
UNIVERSITAS KRISTEN
MARANATHA
27 LUTHFIA AUFANZYLLA UNIVERSITAS KRISTEN
MARANATHA
28 NUR KHALIDA ZIA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MALANG
29 JODII ARLAN KURNIA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MALANG
30 DANANG AJI SAPUTRO UNIVERSITAS NEGERI
SEMARANG
31 MUHAMMAD YAYANG
PUTRA PATRAMA
UNIVERSITAS NEGERI
SURABAYA
32 RUHI ASANDI UNIVERSITAS NEGERI
SURABAYA
33 KHOLIFATUR ROSYIDAH UNIVERSITAS NEGERI
SURABAYA
34 M. YAZID AL KHOIRI UNIVERSITAS NEGERI
YOGYAKARTA
35 ANNISA HULJANNAH UNIVERSITAS PAMULANG
36 INTEN WIDYANINGRUM UNIVERSITAS PAMULANG
37 ALIEF DHIEA SRI GITA
NEGARA UNIVERSITAS PAMULANG
38 EDO PRASETYO NUGROHO UNIVERSITAS PAMULANG
iii
NO NAMA UNIVERSITAS
39 HERNA KUSWANTO
NUGROHO UNIVERSITAS PAMULANG
40 ANISA MUTHIA UNIVERSITAS PAMULANG
41 HAMDAH NURUL AIDA UNIVERSITAS PAMULANG
42 ARYUNINGSIH UNIVERSITAS PAMULANG
43 RANI DYAH NOVITASARI UNIVERSITAS PAMULANG
44 SYIFAUL JANAH UNIVERSITAS PAMULANG
45 DEDE IRAWAN UNIVERSITAS PAMULANG
46 ILHAM ARIF IBRAHIM UNIVERSITAS PAMULANG
47 EKO AGUS MAHARDIKA UNIVERSITAS PAMULANG
48 BARA GALANG KUSUMA
PUTRA UNIVERSITAS PAMULANG
49 ENON UNIVERSITAS PAMULANG
50 FIFID FADILATUL JANAH UNIVERSITAS PAMULANG
51 NUR MAINI UNIVERSITAS PAMULANG
52 YULIS SETIANI UNIVERSITAS PAMULANG
53 MAIKHEL SETYA
WARSONO UNIVERSITAS PAMULANG
54 MOHAMAD IMRON ROSADI UNIVERSITAS PAMULANG
55 AISAH NUR EKA
RAHMAWATI UNIVERSITAS PAMULANG
56 NENI NURAENI UNIVERSITAS PAMULANG
57 RISA RIZKILLAH UNIVERSITAS PAMULANG
58 LESTARI PUTRI UTAMI UNIVERSITAS PAMULANG
iv
NO NAMA UNIVERSITAS
59 NURJANAH UNIVERSITAS PAMULANG
60 UMMY VARIQOH UNIVERSITAS PAMULANG
61 SITI AISYAH UNIVERSITAS PAMULANG
62 DIAN FITRI AYU UNIVERSITAS PAMULANG
63 MAKMUR LIENJERISKI
MANIK
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN
NASIONAL VETERAN
YOGYAKARTA
64 JULIANTO CAHYADI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN
NASIONAL VETERAN
YOGYAKARTA
65 MAHENDRA SYAHRONI
BERUTU
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN
NASIONAL VETERAN
YOGYAKARTA
66 ERWIN FERNANDA UNIVERSITAS PERTAMINA
67 MUHAMMAD ALDI UNIVERSITAS PERTAMINA
68 LIO JULIO UNIVERSITAS PERTAMINA
69 SABILAH ROSIDIN UNIVERSITAS SULTAN AGENG
TIRTAYASA
70 AHMAD AL AQIB UNIVERSITAS SULTAN AGENG
TIRTAYASA
71 FAJAR PAKHRURROZI UNIVERSITAS SULTAN AGENG
TIRTAYASA
72 I GUSTI NGURAH SENTANA
PUTRA UNIVERSITAS UDAYANA
73 GEDE ANDIKA
RYANDINATA PERDANA UNIVERSITAS UDAYANA
v
LEMBAR IDENTITAS PENERBITAN
KUMPULAN NASKAH
LOMBA ESAI ILMIAH PERGURUAN TINGGI TINGKAT NASIONAL
HIMPUNAN MAHASISWA MATEMATIKA UNIVERSITAS PAMULANG
TAHUN 2020
ISBN: 978-623-7833-15-4
Editor :
Tabah Heri Setiawan
Aden
Penyunting :
Yulianti Rusdiana
Desain sampul dan Tata letak
Tabah Heri Setiawan
Penerbit :
Unpam Press
Redaksi :
JL. Surya Kencana No. 1
Pamulang – Tangerang Selatan
Telp. 021 7412566
Fax. 021 74709855
Email: [email protected]
Cetakan pertama, 20 Maret 2020
Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun tanpa
ijin penerbit
vi
vii
LEMBAR IDENTITAS ARSIP BUKU
Data Publikasi Unpam Press
| Pusat Kajian Pembelajaran & Elearning Universitas Pamulang
Gedung A. R. 211 Kampus 1 Universitas Pamulang
Jalan Surya Kencana Nomor 1. Pamulang Barat, Tangerang Selatan, Banten.
Website: www.unpam.ac.id | email: [email protected]
Kumpulan Naskah Lomba Esai Ilmiah Perguruan Tinggi Tingkat Nasional
Himpunan Mahasiswa Matematika Universitas Pamulang Tahun 2020 - 1sted.
ISBN: 978-623-7833-15-4
1. Kumpulan Naskah Lomba Esai Ilmiah Perguruan Tinggi Tingkat Nasional
Himpunan Mahasiswa Matematika Universitas Pamulang Tahun 2020
B027-20032020-01
Ketua Unpam Press: Pranoto
Koordinator Editorial dan Produksi: Ali Madinsyah, Ubaid Al Faruq
Koordinator Bidang Hak Cipta: Susanto
Koordinator Publikasi dan Dokumentasi: Aden
Desain Cover: Tabah Heri Setiawan
Cetakan pertama, 20 Maret 2020
Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang memperbanyak karya tulis ini dalam bentuk dan dengan cara apapun tanpa
ijin penerbit
viii
ix
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT atas berkat rahmat-Nya dan karunia kesehatan
yang diberikan kepada kita semua serta atas izin-Nya kami dapat menyelesaikan buku
Kumpulan Naskah Lomba Esai Ilmiah Perguruan Tinggi Tingkat Nasional
Himpunan Mahasiswa Matematika Universitas Pamulang Tahun 2020. Buku ini
berisi kumpulan naskah-naskah esai ilmiah dari seluruh peserta Lomba Esai Ilmiah
Perguruan Tinggi Tingkat Nasional Himpunan Mahasiswa Matematika Universitas
Pamulang Tahun 2020.
Dengan adanya buku ini diharapkan menjadi rekam jejak mahasiswa yang telah
menuliskan ide dan buah pikirannya dalam bentuk esai ilmiah yang tidak hanya
menjadi sumber refensi dalam penulisan selanjutnya tetapi dapat diterapkan dalam
kehidupan masyarakat sebagai bagian dari upaya akademisi perguruan tinggi dalam
membangun bangsa dan negara.
Tangerang Selatan, Maret 2020
Tim Penyusun
x
xi
DAFTAR ISI
KONTRIBUTOR .......................................................................................................... i
LEMBAR IDENTITAS PENERBITAN ..................................................................... v
LEMBAR IDENTITAS ARSIP BUKU .................................................................... vii
KATA PENGANTAR ................................................................................................ ix
DAFTAR ISI ............................................................................................................... xi
PEMANFAATAN LIMBAH TULANG BANDENG SEBAGAI PENGUAT
BERBASIS KOMPOSIT MATERIAL DENGAN METODE ACCUMULATIVE
ROLL BONDING ........................................................................................................ 1
1. Pendahuluan ........................................................................................................ 3
2. Pembahasan ......................................................................................................... 4
3. Penutup ................................................................................................................ 9
4. Daftar Pustaka ..................................................................................................... 9
TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM MENGGUNAKAN MONITOR UAV
TIPE FIXED WING DENGAN METODE SYMMETRIC-EXTREME
LEARNING MACHINE-CLUSTER FAST LEARNING SEBAGAI
RESPONS MODERNISASI ANGKUTAN UMUM DI JAKARTA ....................... 11
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 13
2. Pembahasan ....................................................................................................... 14
3. Penutup .............................................................................................................. 17
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 17
PV-RO BOX SEBAGAI TEKNOLOGI PENYEDIA AIR BERSIH DAN
LISTRIK DARURAT DI DAERAH TERDAMPAK BENCANA ........................... 19
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 21
2. Pembahasan ....................................................................................................... 22
3. Penutup .............................................................................................................. 27
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 27
ANTEC (AUTOMATIC ANTI PATEK TECHNOLGY): SISTEM KENDALI
OTOMATIS PENCEGAH PENYAKIT PATEK SEBAGAI UPAYA
MENINGKATKAN PRODUKSI KOMODITAS CABAI DI INDONESIA ........... 29
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 31
2. Pembahasan ....................................................................................................... 31
3. Penutup .............................................................................................................. 33
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 34
xii
BIOFORMAL: KONSEP PENGEMBANGAN BIOETANOL BERBASIS
SAGU GUNA MEWUJUDKAN KEMANDIRIAN ENERGI DI PROVINSI
MALUKU ................................................................................................................... 35
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 37
2. Pembahasan ....................................................................................................... 38
3. Penutup .............................................................................................................. 42
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 42
EDTA (ENERGY, DISASTER, AND GARBAGE) : TEKNOLOGI INOVASI
TANGGUL SIAGA BANJIR TERMODIFIKASI POWER PLAN DAN
PENGANGKUT SAMPAH OTOMATIS PADA SUNGAI CISADANE ................ 45
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 47
2. Pembahasan ....................................................................................................... 48
3. Penutup .............................................................................................................. 56
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 56
ECO RENEWABLE TRADITIONAL FISHERIES BOAT (ERT FISHBOAT):
RANCANG BANGUN KAPAL TERINTEGRASI TENAGA HYBRID GUNA
MENGHEMAT BIAYA OPERASIONAL BAHAN BAKAR MINYAK STUDI
KASUS NELAYAN TRADISIONAL KOTA SEMARANG .................................. 59
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 61
2. Pembahasan ....................................................................................................... 62
3. Penutup .............................................................................................................. 70
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 71
SHARE, APLIKASI SOSIAL MEDIA BERBASIS ARTIFICIAL NEURAL
NETWORK (ANN) DAN DATA SCIENCE UNTUK MANAJEMEN
KESEHATAN MENTAL........................................................................................... 73
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 75
2. Pembahasan ....................................................................................................... 76
3. Penutup .............................................................................................................. 84
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 85
EGGURO CHECK: PENGEMBANGAN DETEKTOR DINI NON-
INVASIVE RENDAH BIAYA SEBAGAI UPAYA PENANGANAN
KASUS PENYAKIT BATU GINJAL DI WILAYAH KARST KABUPATEN
PONOROGO .............................................................................................................. 87
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 89
2. Pembahasan ....................................................................................................... 90
3. Penutup .............................................................................................................. 92
4. Daftar Pustaka ................................................................................................... 92
xiii
INOVASI PEMBANGKIT LISTRIK MANDIRI BERBASIS SMART CONTROL
MELALUI PEMANFAATAN RENEWABLE ENERGY DAN BATTERY
ENERGY STORAGE SYSTEM UNTUK PENGHEMATAN BIAYA LISTRIK
DAN ANTI-SHEDDING PADA GEDUNG PERKANTORAN GUNA
MENJAWAB TANTANGAN MODERNISASI DI INDONESIA .......................... 95
1. Pendahuluan ...................................................................................................... 97
2. Pembahasan ....................................................................................................... 97
3. Penutup ............................................................................................................ 108
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 109
PENGEMBANGAN PETA GAM (GRAVITASI ANOMALY MODELLING)
DALAM PENCARIAN DAERAH PROSPEK MIGAS BARU DI BINTUNI
MELALUI INTEGRASI METODE FFT (FAST FOURIER TRASFORM),
INTERPOLASI IDW, DAN STATISTIK MOVING AVERAGE ......................... 111
1. Pendahuluan .................................................................................................... 113
2. Pembahasan ..................................................................................................... 114
3. Penutup ............................................................................................................ 122
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 123
INOVASI PENGEMBANGAN PENJERNIHAN AIR TERINTEGRASI
DENGAN METODE ADSORBSI PADA AIR SUNGAI BERBASIS
TEKNOLOGI SEDERHANA ................................................................................. 125
1. Pendahuluan .................................................................................................... 127
2. Pembahasan ..................................................................................................... 127
3. Penutup ............................................................................................................ 131
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 132
CLEANACTION: PLATFORM DIGITAL TERINTEGRASI MENGGUNAKAN
MODEL VEHICLE ROUTING PROBLEM SEBAGAI UPAYA
PENGENDALIAN SAMPAH PENYEBAB BANJIR DI JAKARTA ................... 133
1. Pendahuluan .................................................................................................... 135
2. Pembahasan ..................................................................................................... 136
3. Penutup ............................................................................................................ 139
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 139
RE-ENERGICE (RENEWABLE ENERGY RESOURCES) SEBAGAI
GEBRAKAN PERMASALAHAN SAMPAH DI TANGERANG RAYA ........... 141
1. Pendahuluan .................................................................................................... 143
2. Pembahasan ..................................................................................................... 145
3. Penutup ............................................................................................................ 147
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 148
xiv
ARUNA: SOLUSI DIGITAL TERPADU UNTUK INDUSTRI KELAUTAN
INDONESIA ............................................................................................................ 151
1. Pendahuluan .................................................................................................... 153
2. Pembahasan ..................................................................................................... 154
3. Penutup ............................................................................................................ 157
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 158
INDONESIA DESTINATIONS : PENGEMBANGAN PARIWISATA
BERBASIS CONNECTING AND INFORMING APPLICATIONS ..................... 161
1. Pendahuluan .................................................................................................... 163
2. Pembahasan ..................................................................................................... 164
3. Penutup ............................................................................................................ 165
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 165
SICCY: MUSIC APPLICATION FOR PREGNANCY SEBAGAI APLIKASI
PENURUN RESIKO RETARDASI MENTAL BERBASIS HOLISTIK GUNA
MEMBANTU PERKEMBANGAN JANIN PERIODE PRENATAL .................. 167
1. Pendahuluan .................................................................................................... 169
2. Pembahasan ..................................................................................................... 171
3. Penutup ............................................................................................................ 173
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 173
EKSPEKTASI TREND NAIK TURUNNYA PENDERITA TB PARU
MENGGUNAKAN METODE REKURSIF (STUDI KASUS DI
KABUPATEN LAMONGAN) ................................................................................ 175
1. Pendahuluan .................................................................................................... 177
2. Pembahasan ..................................................................................................... 178
3. Penutup ............................................................................................................ 187
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 187
IMPLEMENTASI ALGORITMA BAYESIAN REGULARIZATION NEURAL
NETWORK DALAM PEMODELAN DAN PREDIKSI HARGA MINYAK
MENTAH DUNIA BERDASARKAN FAKTOR MAKRO EKONOMI DAN
MATA UANG GLOBAL ......................................................................................... 189
1. Pendahuluan .................................................................................................... 191
2. Pembahasan ..................................................................................................... 192
3. Penutup ............................................................................................................ 198
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 199
INOVASI TRAPPER BARS (TRAP BACTROCERA SP. WITH REMINDER)
DENGAN ATRAKTAN DARI DAUN SELASIH SEBAGAI
xv
PENGAPLIKASIAN TEKNOLOGI TERINTEGRASI
DI PERKEBUNAN APEL ...................................................................................... 201
1. Pendahuluan .................................................................................................... 203
2. Pembahasan ..................................................................................................... 204
3. Penutup ............................................................................................................ 205
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 206
POTENSI PEMANFAATAN OTEC (OCEAN THERMAL ENERGY
CONVERSION) MENGGUNAKAN SIKLUS TERBUKA UNTUK
MENGATASI KRISIS LISTRIK DAN AIR BERSIH DI
PULAU LEMBATA, NUSA TENGGARA TIMUR .............................................. 207
1. Pendahuluan .................................................................................................... 209
2. Pembahasan ..................................................................................................... 211
3. Penutup ............................................................................................................ 213
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 213
REVOLUSI INDUSTRI: URGENSITAS MAHASISWA SEBAGAI
AGENT OF CHANGE ............................................................................................ 215
1. Pendahuluan .................................................................................................... 217
2. Pembahasan ..................................................................................................... 217
3. Penutup ............................................................................................................ 218
ALAT PEREDUKSI SAMPAH PLASTIK MENJADI BAHAN
BAKAR MINYAK SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF ........................ 221
1. Pendahuluan .................................................................................................... 223
2. Pembahasan ..................................................................................................... 223
3. Penutup ............................................................................................................ 225
4. Daftar Pustaka ................................................................................................. 225
KORELASI REVOLUSI 4.0 DAN IBADAH ......................................................... 227
KEHIDUPAN PANAS DI BUMI ........................................................................... 231
PERMASALAHAN SAMPAH, DAMPAK DAN
SOLUSI YANG MEMUNGKINKAN .................................................................... 239
PIJAKAN BERENERGI DI SUBWAY .................................................................. 245
PEMANFAATAN TEKNOLOGI INFORMASI KHUSUSNYA
DI BIDANG MEDIA SOSIAL SEBAGAI SARANA PENYAMPAIAN
KABAR BERITA .................................................................................................... 249
HARAPAN ENERGI BARU OLEH GENERASI MUDA DI
ERA MODERNISASI ............................................................................................. 253
PENGARUH TUTOR DALAM BELAJAR MATEMATIKA DAN
SAINS PADA PENDIDIKAN NON FORMAL ..................................................... 257
xvi
PERHITUNGAN MATEMATIKA MENGGUNAKAN SOFWARE ................... 261
ENERGI TERBARUKAN UNTUK MASA DEPAN ............................................. 267
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 1 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
JUARA 1
PEMANFAATAN LIMBAH TULANG BANDENG SEBAGAI
PENGUAT BERBASIS KOMPOSIT MATERIAL DENGAN
METODE ACCUMULATIVE ROLL BONDING
SABILAH ROSIDIN
AHMAD AL AQIB
FAJAR PAKHRURROZI
2 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 3 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Baja merupakan material yang paling banyak digunakan dalam dunia industri
(Surdia, 1999), salah satunya adalah pada industri otomotif. Komposisi baja yang
digunakan pada 1 mobil yaitu sekitar 70%, akan tetapi, baja merupakan material yang
cukup berat dengan densitas sebesar 7,86 g/cm3. Tingginya densitas material suatu
kendaraan akan membuat konsumsi bahan bakar menjadi semakin tinggi (Arends,
1980), yang menyebabkan bahan bakar menjadi semakin boros. Aluminum Metal
Matrix Composite (AMMCs) merupakan kelompok material yang memiliki kekuatan
dan kekerasan yang tinggi serta ringan dengan beberapa aplikasi yang potensial
diantaranya aerospace, alutsista, dan transportasi (Pramono, 2016a).
Teknologi pembuatan AMMCs yang saat ini mengalami banyak
perkembangan adalah Severe Plastic Deformation (SPD). Keunggulan dari teknologi
ini adalah terbentuknya Ultrafine-Grained (UFG) pada material setelah mengalami
proses SPD (Hyeon Li, 2017). Accumulative Roll Bonding (ARB) merupakan salah
satu metode pembuatan AMMCs dengan teknologi SPD, dimana pada metode ini
material dapat mengalami regangan yang sangat tinggi tanpa merubah dimensi
spesimen (Sun, 2010), metode ini juga telah banyak digunakan karena prosesnya
sederhana dan memiliki efektivitas serta efisiensi biaya yang tinggi (Salimi, 2015).
Pada AMMCs, jenis penguat (reinforce) yang digunakan sangat bervariasi, diantarnya
yang sangat umum digunakan yaitu Al2O3 dan SiC, dimana keduanya adalah material
keramik dengan pengaruh yang cukup signifikan meningkatkan kekuatan dan
kekerasan pada material aluminium.
Salah satu jenis inovasi teknologi yang dapat diadopsi oleh Indonesia
berdasarkan permasalahan yang ada dan dalam rangka peningkatan teknologi militer
adalah teknologi siluman (stealth), yang merupakan barometer kekuatan militer yang
memungkinkan peralatan perang tak terdeteksi oleh radar (Saville et al., 2005).
Pengembangan teknologi ini dapat diterapkan dengan membuat suatu material yang
mampu menyerap gelombang radar, yaitu material penyerap gelombang radar (radar
absorbing material).
Hidroksiapatit [Ca5(PO4)3(OH)] merupakan kristal kalsium apatite yang
banyak dimanfaatkan sebagai implant tulang, hal ini karena kemampuannya bersinergi
dengan tubuh manusia (Saputri, 2011). Hidroksiapatit juga disebut dengan material
biokeramik. Sintesis hidroksiapatit dapat dihasilkan dari limbah tulang ikan bandeng
(Saputri, 2011). Ikan bandeng merupakan jenis ikan dengan peringkat ke-3 paling
banyak diproduksi di Indonesia (Saputri, 2011). Melimpahnya limbah tulang bandeng,
serta tingginya potensi tulang bandeng sebagai material biokeramik ini dapat
dimanfaatkan sebagai penguat (reinforce) pada pembuatan AMMCs yang akan
mempengaruhi nilai kekuatan dan kekerasan.
Metodologi
Sintesis hidroksiapatit diawali dengan mencuci limbah tulang ikan bandeng
kemudian dilakukan pengeringan dibawah sinar matahari untuk mengurangi kadar air.
Tulang ikan bandeng kemudian dilakukan kalsinasi dengan furnace selama 5 jam
dengan pemanasan bertahap dari 100oC, 250oC, dan 750oC. Tulang bandeng yang
sudah dikalsinasi kemudian dihaluskan menjadi ukuran yang seragam.
4 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Pembuatan AMMCs diawali preparasi sampel dengan menyiapkan pelat
aluminium seri 1100 (as annealed) dengan dimensi 150 x 30 x 2 mm dengan Ultimate
Tensile Strength (UTS) sebesar 81 N/mm2 dan kekerasan 28,5 HV. Permukaan sampel
dibersihkan dengan sikat kawat dan dibilas dengan aseton, kemudian di berikan variasi
penguat berupa hidroksiapatit (HAp), hidroksiapatit + tembaga (HAp+Cu),
hidroksiapatit + titanium (HAp+Ti) pada permukaan sampel dengan komposisi 0,4%
Vf dan diikat dengan kawat tembaga (stacking). Sampel tersebut kemudian dilakukan
preheating pada temperatur 350oC selama 15 menit dan forging dengan pembebanan
25 ton, kemudian dilakukan pengerollan dengan reduksi 50%. Untuk analisa
pembanding dilakukan simulasi proses dengan software ANSYS 2019 R3.
Pengujian yang dilakukan adalah uji tarik dengan standar ASTM E8 dan uji
kekerasan (microvickers) dengan pembebanan 100 gram. Karakterisasi struktur mikro
dilakukan dengan mikroskop optik, kemudian dilakukan pengukuran interface melalui
ImageJ software.
Gambar 1.1 Skema Proses
2. Pembahasan
Data hasil pengujian uji tarik dapat dilihat pada Tabel 3.1 dan Gambar 3.1.
Hasil dari uji tarik menunjukkan bahwa hidroksiapatit dapat memberikan pengaruh
untuk meningkatkan kekuatan aluminium. Sampel dengan nilai kekuatan tertinggi
yaitu HAp+Cu dengan nilai Ultimate Tensile Strength (UTS) sebesar 160 N/mm2,
kemudian diikuti dengan sampel HAp sebesar 142 N/mm2, dan HAp+Ti sebesar 139
N/mm2 dengan UTS sampel awal (as annealed) yaitu 81 N/mm2.
Tabel 3.1 Data Hasil Uji Tarik
Sampel UTS (N/mm2) Elongasi (%)
HAp 142 6
HAp + Ti 139 6
HAp + Cu 160 7
Dari data tersebut dapat dilihat bahwa peningkatan nilai kekuatan aluminium
mencapai hampir 2 kali lipat (100%) dari sampel awalnya pada sampel HAp+Cu yang
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 5 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
artinya bahwa hidroksiapatit dapat mempengaruhi peningkatan nilai kekuatan pada
aluminium. Mekanisme ini menjelaskan bahwa penguatan material terjadi karena
dispersi partikel penguat yang menyebabkan penumpukan dislokasi (Orowan looping)
disekitar partikel (Zhang, 2008). Dispersi partikel merupakan mekanisme penguatan
yang efektif, dimana penumpukan dislokasi ini secara efektif mengurangi jarak
partikel rata-rata dan meningkatkan tegangan yang diperlukan untuk pergerakan
dislokasi berikutnya (Reihanian, 2014). Selain itu, mekanisme lainnya yang terjadi
adalah stain hardening. Mekanisme ini terjadi karena adanya deformasi plastis pada
saat dilakukan proses ARB, sehingga mengakibatkan distrosi kisi yang akan membuat
dislokasi bergerak dan terjadi penumpukan dislokasi (Pramono, 2018a). Penumpukan
dislokasi ini yang dapat menyebabkan meningkatnya nilai kekuatan pada sampel.
Gambar 3.1 Kurva Uji Tarik
Hasil pengamatan mikroskop optik dapat dilihat pada Gambar 3.2. Dapat
dilihat pada gambar tersebut bahwa sampel HAp+Cu mengalami fenomena missing
line. Fenomena missing line menunjukan bahwa terjadinya ikatan yang sempurna
akibat dari proses rolling sehingga dapat meningkatkan kekuatan material (Pramono,
2016b). Selain itu tingginya kuat tarik sampel HAp+Cu dibuktikan juga dengan
pengukuran gap interface menggunakan software imageJ. Pada sampel berpenguat
HAp+Cu memiliki gap interface dengan jarak 34μm yang dimana lebih rendah
dibandingkan dengan sampel berpenguat HAp yaitu 39μm, dan HAp+Ti yaitu 48μm
sehingga semakin rendah gap interface maka kuat tarik semakin tinggi (Pramono,
2018a) Selain itu pada sampel HAp dan HAp+Ti berdasarkan hasil pengamatan
mikroskop optik memiliki porositas lebih banyak dari pada sampel HAp+Cu. Semakin
banyak porositas maka nilai kekuatan akan semakin rendah.
6 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3.2 Hasil Pengamatan Mikroskop Optik
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 7 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Tabel 3.2 Data Hasil Uji Kekerasan
No Micro Hardness Vickers (100 gr)
HAP HAP + Ti HAP + Cu
1 48,62 47,84 49,42
2 46,71 45,98 46,34
3 48,62 46,16 49,83
4 45,98 45,26 47,09
5 48,62 50,24 47,84
47,71 47,1 48,1
Data hasil uji kekerasan dapat dilihat pada Tabel 3.2 dan Gambar 3.3. Dari data
hasil pengujian tersebut nilai kekerasan mengalami peningkatan dari sampel awal (as
annealed) yaitu sebesar 28,5 HV menjadi 47,71 HV (HAp), 47,1 HV (HAp+Ti), dan
48,1 HV (HAp+Cu), yang dimana urutannya sesuai dengan hasil uji tarik berdasarkan
dari nilai tertinggi, artinya bahwa nilai kekuatan akan berbanding lurus dengan nilai
kekerasan yang didapatkan (Tabor, 1951). Nilai kekerasan disini digunakan untuk
memvalidasi dari data hasil uji tarik.
Gambar 3.3 Diagram Batang Hasil Uji Kekerasan
8 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3.4 Citra Hasil Simulasi Rolling (a) Tegangan, (b) Regangan
Berdasarkan Gambar 3.4 simulasi rolling dengan menggunakan software
ANSYS 2019 R3, distribusi tegangan yang dihasilkan pada sampel hasil rolling
dengan reduksi 50% didapatkan hasil tegangan maksimum sebesar 69,955 MPa
dengan distribusi tegangannya pada saat proses rolling berlangsung terdistribusi
merata hingga ke bagian interface yang terdapat penguat (reinforce). Pelat berjalan
searah sumbu negatif X sehingga dapat dilihat bahwa pelat hasil rolling akan
mengalami tegangan sisa akibat dari proses rolling yang dilakukan dengan tegangan
sisa berkisar 7-20 MPa, hal ini dilihat dari warna yang dihasilkan pada pelat tersebut.
Untuk membuktikan mekanisme penguatan strain hardening dari hasil penelitian,
dilakukan simulasi regangan yang dapat dilihat pada Gambar 3.4(b). Pada gambar
tersebut didapatkan regangan maksimum yang terjadi adalah 0,7 yang artinya bahwa
pada sampel ini akan terjadi peningkatan nilai kekuatan dan kekerasan akibat adanya
strain hardening.
Aplikasi
Teknologi SPD saat ini mengalami perkembangan yang sangat pesat dalam
pasar produksi material dengan kualitas yang tinggi, hal ini karena teknologi ini dapat
menghasilkan material dengan kekuatan dan kekerasan yang tinggi serta ringan.
Kekuatan dan kekerasan merupakan indikator yang cukup penting pada kualitas
material begitu juga dengan berat (Pramono, 2018). Teknologi SPD sangat sederhana
dan mudah diaplikasikan pada industri, contohnya adalah ARB yang sifatnya kontinu
(rolling process) sehingga prosesnya sangat efektif dan efisien. Beberapa aplikasi yang
memiliki potensi tinggi untuk produksi material berbasis SPD diantaranya aerospace,
alutsista, dan transportasi (Pramono, 2016).
Gambar 3.5 Beberapa Aplikasi Teknologi SPD (Pramono, 2018)
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 9 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Pada Gambar 3.5 terdapat beberapa aplikasi dari teknologi SPD diantaranya
untuk material untuk helikopter militer dengan kekeuatan yang tinggi, Pelat
Superplastis untuk blades dan material body tank dari proses ARB. Hidroksiapatit
telah dikembangkan dibanyak biang atau aplikasi, diantaranya sebagai material
magnetik dengan aktivitas spesifik (Akiyama et al., 2005), berinteraksi di medan
magnet (Feng et al. 2010), dan bersifat ferromagnetik (Singh et al. 2012). Berdasarkan
kajian-kajian tersebut diduga material-material ini berpotensial untuk dikembangkan
sebagai material penyerap gelombang radar.
3. Penutup
Kesimpulan dari hasil penulisan karya tulis ini yaitu, hidroksiapatit dari limbah
tulang ikan bandeng dapat dimanfaatkan sebagai penguat pada AMMCs dan
memberikan pengaruh pada peningkatan sifat mekanik (kekuatan dan kekerasan) yang
cukup signifikan. Teknologi SPD yang digunakan (ARB) sangat sederhana dan mudah
diaplikasikan pada industri, karena sifatnya yang kontinu (rolling process) sehingga
prosesnya sangat efektif dan efisien.
4. Daftar Pustaka
Arends. B.P.M. and Berenschot. H., Benzinemotoren, Vam-Voorschoten,
Voorschoten, 1980.
Hyeon Li. Hak, Ik Yoon. Jae, and Seop Kim. Hyoung, Single-roll angular-rolling: A
new continuous severe plastic deformation process for metal sheets. Scripta
Materialia, 146: 204-207, 2017.
Pramono. Agus, Alhamidi. Ali, dan Nurfadila. Ravina, Pengaruh Parameter Terkontrol
pada Proses Accumulative Roll Bonding (ARB) Terhadap Sifat Mekanik dan
Mikrostruktur Aluminium Seri 6 (AA6061). Jurnal Teknik Mesin UNTIRTA:
68-73, 2018.
Pramono. Agus, Investigation of Severe Plastic Deformation Processes for Aluminum
Based Composites, Ph.D. Dissertation, Department Mechanical Engineering,
Tallinn University of Technology, Tallinn-Estonia, 2016a.
Pramono. Agus, Jamil. Alry Mochtar, and Milanda. Anistasia, Aluminum based
Composites by Severe Plastic Deformation Process as New Methods of
Manufacturing Technology, MATEC Web of Conferences 218, 2018b.
Pramono. Agus, Kollo. Lauri, and Renno. Vienthal, Hot and Cold Region During
Accumulative Roll Bonding of Al/Al2O3, Proceedings of the Estonian
Academy of Sciences: 132-137, 2016b.
Pramono. Agus, Zulaida. Yeni Muriani, Suryana, Shandy. Tri Alif, and Fawaid. Moch,
The Effect of Rolling Cycles and Setting Direction of the Reinforcement on
Aluminum Based Composite by Repetitive Press Roll Forming (RPRF)
Methods, Journal of Mechanical Engineering Education, 3(2): 129-138, 2018a.
Reihanian. M., Keshavarz. Hadadian. F., and Paydar M.H., Fabrication of Al–2 vol%
Al2O3/SiC hybrid composite via accumulative roll bonding (ARB): An
investigation of the microstructure and mechanical properties, Materials
Science & Engineering A: 188-196, 2014
10 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Salimi. A., Borhani. E., and Emadoddin. E., Evaluation of Mechanical Properties and
Structure of 1100-Al Reinforced with ZrO2 Nano-Particles via Accumulatively
Roll-Bonded, Procedia Materials Science, 11: 67–73, 2015.
Saputri. A.H. dan Winaningsih. I., Proses Pembuatan Fishbone Hydroxyapatite dari
Limbah Tulang Ikan Bandeng, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Diponegoro,
2011.
Sun. Y.F., Tsuji. N., Fujii. H., and Li. F.S., Cu/Zr nanoscaled multi-stacks fabricated
by accumulative roll bonding, Journal of Alloys and Compounds, 504: S443–
S447, 2010.
Surdia. T. dan Saito. S., Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan ke-4, PT. Pradnya
Paramita, Jakarta, 1999.
Tabor. D., The Hardness and Strength of Metals, J. Institute Metallurgy, 79: 1 – 18,
1951.
Zhang. Z., and Chen. D.L., Contribution of Orowan strengthening effect in
particulate-reinforced metal matrix nanocomposites, Materials Science &
Engineering A: 148-152, 2008.
Akiyama J, Hashimoto M, Takadama H, Nagata F, Yokogawa Y, Sassa K, Iwai K,
Asai S. 2005. Formation of polycrystal hydroxyapatite using high magnetic
field with mechanical sample rotation. Materials Transactions 46(2): 203-206.
Feng Y, Gong JL, Zeng GM, Niu QY, Zhang HY, Niu CG, Deng JH, Yan M. 2010.
Adsorption of Cd (II) and Zn (II) from aqueous solutions using magnetic
hydroxyapatite as adsorbents. Chemical Engineering Journal 162: 487-494
Singh RK, El-Fiqi AM, Patel KD, Kim HW. 2012. A novel preparation of magnetic
hydroxyapatite nanotubes. Materials Letters 75: 130-133.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 11 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
JUARA 2
TRAFFIC MANAGEMENT SYSTEM MENGGUNAKAN
MONITOR UAV TIPE FIXED WING DENGAN METODE
SYMMETRIC-EXTREME LEARNING MACHINE-CLUSTER
FAST LEARNING SEBAGAI RESPONS MODERNISASI
ANGKUTAN UMUM DI JAKARTA
MASHENING ILHAMSAH
12 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 13 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Pada era Revolusi Industri 4.0, berbagai aspek dalam kehidupan telah
mengalami modernisasi. Menurut J.W. School (2011), modernisasi merupakan
penerapan pengetahuan ilmiah pada semua kegiatan, bidang kehidupan dan aspek
kemasyarakatan. Salah satu contoh modernisasi di Indonesia yaitu angkutan umum.
Dibandingkan dulu yang masih konvensional, angkutan umum sekarang sudah ada
yang berbasis aplikasi. Contoh dari angkutan umum berbasis aplikasi adalah ojek
online yang mulai didirikan pada tahun 2010.
Gambar 1.1 Jumlah Kendaraan di Jakarta
Sumber : Kepolisian Daerah Metro Jaya (2017)
Semenjak adanya ojek online pada tahun 2010, dalam kurun waktu lima tahun
saja jumlah kendaraan bertambah 6 juta lebih. Namun, pertambahan jumlah kendaraan
ini tidak diseimbangi dengan pembangunan infrastruktur jalan. Sehingga, dengan
adanya ojek online ini secara tidak langsung mengakibatkan Jakarta sering mengalami
kemacetan.
Kemacetan di Jakarta mengakibatkan berbagai dampak buruk. Menurut
perhitungan Bank Indonesia (2016), produk daerah regional bruto (PDRB) DKI
Jakarta menurun 0,16% akibat kemacetan lalu lintas parah. Pada tahun 2019, Bank
Dunia memperkiran total kerugian akibat kemacetan mencapai US$2,6 miliar atau
setara dengan 56 triliun rupiah. Nilai tersebut setara dengan 0,5% PDB Indonesia.
Gambar 1.2 Penyebab dan Persentase Kemacetan
Sumber: Federal Highway Administration, 2005
Sebelumnya, Pemerintah Jakarta telah menerapkan berbagai regulasi untuk
mengurangi kemacetan. Diantaranya 3 in 1, Ganjil-Genap, dan pemasangan Adaptive
Traffic Control System (ATCS) pada beberapa lokasi. Namun, kebijakan 3 in 1
dihentikan karena terdapat peyelewengan dalam pelaksanaannya sehingga sudah tidak
14 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
diberlakukan lagi. Kebijakan Ganjil-Genap dan ATCS walaupun dinilai cukup
berhasil mengurangi kemacetan, tetapi Jakarta masih bertahan di posisi 10 besar
sebagai kota termacet di dunia. Sampai sekarang belum ada solusi yang dapat
mengurangi kemacetan di Jakarta secara signifikan.
Oleh sebab itu, dibutuhkan suatu sistem untuk mengatur lalu lintas secara
prediktif guna mengurangi kemacetan. Sistem ini membutuhkan data real time, maka
digunakan UAV (pesawat tanpa awak) untuk memonitor keadaan lalu lintas. Coverage
area yang dapat dimonitor juga lebih luas dibandingkan menggunakan monitor kamera
CCTV. Pemasangan CCTV di berbagai sudut jalan juga akan menyebabkan rasa tidak
nyaman bagi pengguna jalan. Maka dari itu, untuk menjawab permasalahan kemacetan
di Jakarta, penulis mengajukan sebuah solusi yang berjudul, “Traffic Management
System Menggunakan Monitor UAV Tipe Fixed Wing Dengan Metode
Symmetric-Extreme Learning Machine-Cluster Fast Learning Sebagai Respons
Modernisasi Angkutan Umum Jakarta”.
2. Pembahasan
Traffic management system yang akan dibahas pada essay ini menggunakan
UAV tipe fixed wing yang telah terpasang kamera monitor. Kamera ini telah
terintegrasi dengan program untuk mendeteksi posisi, kecepatan, dan arah kendaraan.
Data yang diperoleh kemudian dikirim ke sistem untuk memprediksi kemacetan
selama 30 menit ke depan. UAV yang digunakan didesain sedemikian rupa sehingga
dapat terbang dalam keadaan angin dan hujan dengan intensitas sedang, terbang
autonomous dalam radius mencapai 10 km, dan terbang selama 40 menit. Semua UAV
yang diluncurkan dilengkapi kelengkapan untuk mudah diamati secara visual,
minimum berupa lampu indikator navigation lights. Semua UAV juga dilengkapi fail
safe system, yaitu kembali ke lokasi take-off jika lost contact dengan ground control
station lebih dari dua menit. Peluncuran UAV untuk manajemen lalu lintas hanya pada
lokasi dan waktu tertentu.
Dua unit UAV diluncurkan bergantian pada saat puncak kemacetan di jam
tertentu. Kemacetan di Jakarta dimulai pada pukul 06.00 kemudian naik pada level
stagnan pada pukul 07.00. Jadi, pada pagi hari unit UAV diluncurkan pada pukul
06.00. Puncak kemacetan terjadi pada pukul 17.00-18.00. Maka, UAV diluncurkan
pada pukul 16.45. Data yang diterima oleh semua UAV saling terintegrasi ke sistem
sehingga penggunaan dua UAV tidak akan mengganggu prediksi kemacetan lalu
lintas.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 15 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 2.1 Data Kemacetan Jakarta dalam Satu Hari Selama Satu Minggu
Sumber : www.tomtom.com (Diakses pada 20 Januari 2020, pukul 21:20)
Sedangkan untuk penempatan, yaitu di titik-titik rawan kemacetan di Jakarta.
Kemudian, untuk beberapa titik rawan kemacetan yang berdekatan, akan disediakan
satu unit UAV fixed wing untuk memonitor keadaan lalu lintas. UAV ditempatkan di
beberapa titik karena penelitian menunjukan bahwa jalur terbang yang fleksibel lebih
akurat dalam memprediksi kemacetan dibandingkan dengan jalur terbang yang tetap.
Gambar yang ditangkap kamera dari berbagai lokasi kemacetan akan diolah
oleh image processing untuk mendapatkan data posisi, kecepatan, dan arah kendaraan.
Data yang diperoleh akan dikirim ke suatu sistem yang akan memprediksi kemacetan
sampai 30 menit ke depan menggunakan suatu metode dalam machine learning yaitu
Symmetric-Extreme Learning Machine-Cluster (S-ELM-C) Fast Learning. Alasan
menggunakan metode ini adalah karena cocok dengan volume data besar dan dapat
memberikan hasil prediksi kemacetan untuk 30 menit ke depan hanya dalam 8 menit
dengan akurasi 92,99% - 93,12%.
Gambar 2.2 Ilustrasi Monitoring Lalu Lintas oleh UAV
Sumber: Elloumi, dkk., 2018
16 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Cara kerja dari Symmetric-Extreme Learning Machine-Cluster Fast Learning
adalah memprediksi tiap submodel dengan algoritma tertentu untuk memprediksi
keseluruhan jaringan jalan. Jadi, pada satu kawasan yang rawan terjadi kemacetan,
jaringan jalan dipecah menjadi banyak segmen tergantung topologi koneksi jalan.
Setiap segmen tersebut akan dibangun submodel oleh S-ELM-C yang menjadi unit
dasar dalam memprediksi kemacetan. Hasil prediksi seluruh submodel dapat
digunakan untuk memprediksi keseluruhan jaringan jalan. Tiap submodel memiliki
karakteristik jalan yang sama atau mirip, seperti luas jalan, jumlah lajur, distribusi
persimpangan dan lampu lalu lintas, dan fasilitas umum seperti sekolah atau lainnya
yang memengaruhi arus lalu lintas.
Gambar 2.3 Jaringan Jalan Dibagi Menjadi Segmen Kecil
Sumber: Xing, dkk., 2019
Data yang diperoleh kemudian diakumulasi per hari untuk memperoleh
historical data. Historical data ini dapat digunakan untuk prediksi kemacetan
berdasarkan trend manakala UAV tidak dimungkinkan terbang di keadaan tertentu.
Semakin banyak historical data yang direkam, semakin akurat prediksinya.
Setelah kemacetan dapat diprediksi, hasil ini akan digunakan oleh pengguna
jalan agar kemacetan dapat dicegah atau setidaknya dikurangi. Hasil prediksi
disampaikan ke pengguna melalui aplikasi dan rambu elektronik Variable Message
Sign (VMS). Selain hasil prediksi, VMS juga dapat menampilkan alternatif jalur lain.
Gambar 2.4 Variable Message Sign
Sumber : www.skyscrapercity.com (Diakses pada 6 Februari 2020, pukul 22:00)
Selain itu, hasil prediksi dapat diintegrasikan ke lampu lalu lintas untuk
membantu ATCS dalam memprediksi kemacetan dan menentukan durasi nyala lampu
lalu lintas. Dari hasil prediksi tersebut, pengguna mengetahui jalan mana yang
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 17 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
diprediksi akan macet. Setelah itu, diharapkan pengguna jalan memilih alternatif jalur
lain agar terhindar dari kemacetan.
Kelebihan sistem ini daripada prediksi lalu lintas oleh Google Maps terletak
pada tingkat prediktif dan kejadian yang tidak dapat diduga. Google Maps memberi
informasi kemacetan karena di jalan tersebut sudah mengalami kemacetan, sedangkan
sistem ini dapat memprediksi kemacetan sejauh 30 menit ke depan. Selain itu, Google
Maps tidak dapat memberi informasi kejadian tidak terduga secara cepat sehingga
prediksi lalu lintas kadang tidak tepat, sedangkan traffic management system yang
akan digunakan ini dapat memprediksi kemacetan dengan tepat walaupun terdapat
kejadian tak terduga karena menggunakan metode fast learning.
Selain dibandingkan dengan Google Maps, kelebihan traffic management
system ini dengan Adaptive Traffic Control System adalah pada coverage area dan
parameter untuk memprediksi kemacetan. Adaptive Traffic Control System
mengandalkan kamera yang terpasang pada lampu lalu lintas sehingga data yang
diperoleh hanya terbatas jumlah kendaraan yang melalui jalan tersebut. Traffic
management system yang akan digunakan lebih modern daripada ATCS karena area
monitoring oleh UAV lebih luas, tidak hanya terbatas satu jalan melainkan jaringan
jalan.
3. Penutup
Indeks kemacetan di Jakarta masih sangat tinggi. Selain pembangunan
infrastruktur jalan, dibutuhkan sistem manajemen lalu lintas untuk mencegah atau
setidaknya mengurangi kemacetan. Traffic management system menggunakan
monitor UAV tipe fixed wing hadir untuk membantu mengurangi kemacetan dengan
memprediksi kemacetan 30 menit ke depan. Data yang diperoleh oleh monitor akan
dikirim ke sistem untuk memprediksi kemacetan menggunakan metode symmetric-
extreme learning machine-cluster fast learning. Prediksi ini disampaikan ke pengguna
jalan melalui aplikasi dan VMS. Selain itu, hasil prediksi dapat diintegrasikan dengan
sistem ATCS yang sudah ada untuk membantu menentukan durasi nyala lampu lalu
lintas guna mengurangi kemacetan. Diharapkan pengguna jalan dapat mengambil jalur
lain sehingga kemacetan dapat dikurangi.
4. Daftar Pustaka
Elloumi, dkk., “Monitoring Road Traffic with a UAV-based System,” IEEE Wireless
Communications and Networking Conference, 2018.
Jiang, dkk., “Unmanned Aircraft System Traffic Management: Concept of Operation
and System Architecture,” International Journal of Transportation Science
and Technology, (January 2017).
Rzesz´otko, J. & Nguyen, S H., “Machine Learning for Traffic Prediction,” 2012 : 409
– 417
Sakhare, dkk., “Adaptive Traffic Management System Using IoT and Machine
Learning,” International Journal of Scientific Research in Science,
Engineering, and Technology, (January 2019): 216-229.
Verma, S. & Badade, S., “Traffic Prediction Using Machine Learning,” (March 2019)
: 138 - 141
18 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Xing, dkk., “Large-Scale Traffic Congestion Prediction Based on the Symmetric
Extreme Learning Machine Cluster Fast Learning Method.” (May 2019) : 1 -
19.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 19 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
JUARA 3
PV-RO BOX SEBAGAI TEKNOLOGI PENYEDIA
AIR BERSIH DAN LISTRIK DARURAT DI DAERAH
TERDAMPAK BENCANA
DANA FATADILLA RABBA
WAHYU WIDIAWATI
20 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 21 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Secara geologis, Indonesia merupakan bagian dari deret Sirkum Pasifik (Ring
of Fire) atau deret gunungapi sepanjang Asia-Pasifik yang berpotensi terhadap risiko
bencana geologi seperti erupsi gunungapi, gempa bumi, dan tsunami. Jumlah kejadian
bencana di Indonesia dari tahun ke tahun kian meningkat, terutama untuk kejadian
bencana hidrometeorologi seperti bencana banjir, gelombang ekstrim, kebakaran lahan
dan hutan, kekeringan, dan cuaca ekstrim (Amri et al, 2016). Menurut Badan Nasional
Penanggulangan Bencana (2020), jumlah kejadian bencana di Indonesia pada tahun
2016-2018 berturut-turut mencapai 1.703; 2.007; 2.099. Peningkatan angka yang
signifikan ini diantaranya karena pengaruh perubahan iklim dan peningkatan jumlah
penduduk. Sedangkan dalam periode Januari-April tahun 2019, angka bencana di
Indonesia mencapai 1.586 kejadian dengan jumlah korban meninggal sebanyak 325
jiwa, 113 jiwa korban hilang, dan korban mengungsi mencapai 997.123 jiwa.
Gambar 1. Infografis kejadian bencana di Indonesia
periode 1 Januari 2019-30 April 2019
(sumber: https://nasional.kompas.com)
Upaya penanggulangan bencana dan tanggap darurat seperti evakuasi korban
bencana ke lokasi pengungsian sangat penting dilakukan untuk meminimalisir jumlah
korban jiwa yang terjebak di lokasi bencana. Selain itu, pemenuhan kebutuhan
mendesak juga sangat penting untuk diupayakan. Seperti yang dirilis oleh BNPB
(2020), daftar kebutuhan mendesak korban bencana di lokasi pengungsian diantaranya seperti air bersih-termasuk air minum, bahan makanan atau sembako, obat-obatan,
genset dan alat penerangan, dan lain-lain.
Dilansir dari berita JPPN, pada hari Kamis, 2 Januari 2020, korban terdampak
bencana alam di beberapa lokasi pengungsian di Jakarta Barat mengalami kekurangan
pasokan air bersih. Salah satu penyebabnya yaitu pemadaman listrik sementara,
sebanyak 2.399 gardu distribusi dipadamkan oleh PLN dengan alasan keamanan dan
keselamatan masyarakat, personil PLN, dan instalasi masyarakat (Dwiwanto, 2020).
Selain itu, kekurangan air bersih juga disebabkan oleh terganggunya sumber air karena
kualitasnya berubah, menjadi keruh atau asin, hancurnya sistem perpipaan,
terputusnya jaringan air PDAM yang dapat menyebabkan terganggunya sistem
distribusi, dan terendamnya sumur gali maupun sumur pompa selama beberapa hari
22 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
yang dapat menyebabkan tercemarnya air di dalamnya baik secara kimia maupun
bakteriologi.
Krisis air bersih dan listrik di lokasi terdampak bencana alam merupakan
permasalahan yang membutuhkan penanganan serius, cepat dan tepat. Mengingat
listrik sangat dibutuhkan untuk penerangan dan komunikasi. Sementara itu, air bersih
merupakan elemen utama kehidupan manusia untuk hidrasi tubuh, memasak,
membersihkan diri. dan lain-lain. Sehingga dibutuhkan suatu alternatif sumber energi
listrik serta rancangan terobosan yang inovatif, ramah lingkungan, dan fleksibel
sebagai solusi dari permasalahan yang ada, terutama untuk titik lokasi yang sulit
dijangkau dengan sistem distribusi air bersih yang sudah diterapkan.
Di sisi lain, kondisi geografis Indonesia yang dilewati oleh garis equator dan
beriklim tropis membawa manfaat tersendiri bagi Indonesia, khusunya dalam hal
pemenuhan energi listrik. Gambar 2 menunjukkan persebaran radiasi panas matahari
di seluruh wilayah Indonesia dengan rata-rata radiasi lebih dari 1.600 kWh/m2 per
tahun. Hal ini menunjukkan bahwa energi matahari sangat berpotensi untuk
dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan berbasis fotovoltaik (solar
photovoltaic system) yang ramah lingkungan dan memiliki efisiensi yang cukup tinggi
hingga 33,3 % (Dang, 2017).
Gambar 2. Persebaran radiasi panas matahari di Indonesia (Dang, 2017)
Berdasarkan uraian permasalahan dan analisis potensi energi terbarukan di
atas, kami menggagas suatu inovasi “PV-RO BOX” dengan mengembangkan
pemanfaatan energi terbarukan berbasis fotovoltaik yang terintegrasi dengan sistem
desalinasi osmosis terbalik (Reverse Osmosis Desalination System) sebagai teknologi
penyedia air bersih sekaligus sebagai sumber energi listrik skala kecil untuk keadaan
tanggap darurat yang mampu dioperasikan dengan segala kondisi, praktis, memiliki
mobilitas tinggi serta ramah lingkungan.
2. Pembahasan
Penyediaan air bersih dan listrik ketika bencana merupakan sesuatu yang
penting bagi korban. Air bersih dan listrik merupakan kedua hal yang sangat
dibutuhkan selain pakaian dan makanan. Ketiadaan kedua hal tersebut dapat membuat
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 23 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
para pengungsi mengalami kesulitan dalam beraktivitas, terutama di malam hari.
Untuk itu, pemenuhan air bersih layak konsumsi dan listrik menjadi hal yang krusial
ketika bencana.
Saat ini, RO adalah teknologi penyedia air yang paling banyak digunakan di
dunia, yakni 65% dari teknologi penyedia air (Kress, 2019). RO dinilai teknologi yang
paling efektif karena mampu memproduksi air bersih tanpa melakukan perubahan fasa
dan tidak memerlukan energi panas untuk memproduksi air bersih. Selain itu,
perawatannya mudah dan tidak membutuhkan ruang yang luas. Unit desalinasi RO
skala kecil terdiri dari pompa air yang menggerakkan air masukan dari tangki melalui
filter dan berakhir ke membran. RO bekerja dengan menggunakan pompa tekanan
tinggi untuk meningkatkan tekanan pada air masukan dan memaksa air melintasi
membran semi-permeabel dan mencegah garam dan zat pengotor terlarut (sekitar 95%
hingga 99%) melewati membran sehingga didapatkan air bersih seperti yang
diperlihatkan pada Gambar 1. Jumlah tekanan yang dibutuhkan sistem tergantung pada
konsentrasi air kapur yang disuplai (Karavas et al., 2019). Semakin tinggi konsentrasi
zat pengotornya, semakin banyak tekanan yang dibutuhkan untuk melawan tekanan
osmotik air . Konsumsi daya untuk RO berkisar dari 2 hingga 5 kWh/m3 tergantung
pada jenis air yang dipilih untuk desalinasi (Xevgenos et al., 2016). Secara umum,
konsumsi energi RO dapat dikurangi dengan pemasangan perangkat pemulihan energi.
Melalui pemasangan perangkat pemulihan energi dan pengembangan material
membran, biaya desalinasi berbasis RO dapat dikurangi.
Gambar 1. Skema proses reverse osmosis (Qasim et al., 2019)
Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik untuk penerangan dan RO, energi
terbarukan dapat digunakan sebagai penyedia energi darurat. Energi terbarukan
merupakan alternatif yang menarik untuk diaplikasikan di daerah terdampak bencana.
Salah satu energi terbarukan yang dapat diaplikasikan adalah matahari. Energi
matahari menjanjikan sumber energi yang aman bagi lingkungan, biaya operasional
yang murah, perawatan yang rendah, namun intermittensinya adalah salah satu yang
utama tantangan yang terkait dengan aplikasinya. Oleh karena itu, penggunaan baterai
sebagai pemasok energi cadangan diperlukan ketika PV tidak mampu beroperasi.
Inovasi dan Aplikasi Sistem
Inovasi sistem PV-RO Box bertujuan untuk memenuhi kebutuhan air bersih
dan listrik darurat, terutama ketika bencana. PV-RO box merupakan suatu kotak yang
berisi PV, RO, baterai, dan peralatan penunjang lain untuk tujuan tersebut. Box pada
24 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
sistem berguna untuk mempermudah pemindahan sistem dari satu tempat ke tempat
yang lain sehingga mobilitas sistem tersebut tinggi. Ketika digunakan, PV dikeluarkan
dari box untuk mendapatkan cahaya matahari untuk dikonversi menjadi listrik. Daya
PV yang digunakan bergantung pada kebutuhan dari sistem tersebut. Maka dari itu,
dilakukan simulasi agar mendapatkan hasil yang optimal.
Simulasi dengan Hybrid Optimization of Multiple Energy Resources
(HOMER) dilakukan untuk mendapatkan hasil yang optimum mengenai spesifikasi
alat yang dirancang. Pengumpulan data awal yang dilakukan berupa besarnya
intensitas matahari di Indonesia berdasarkan data dari NASA. Data tersebut kemudian
digunakan untuk dijadikan masukan dalam simulasi. Konfigurasi komponen sistem
pembangkit listrik terdiri dari photovoltaic (PV), baterai, inverter dan beban utama
yakni reverse osmosis (RO). Simulasi meliputi biaya setiap komponen, jumlah unit
yang digunakan dalam simulasi, parameter ekonomis dan kontrol guna menghitung
biaya energi minimum (COE) dan emisi gas buang pada setiap komponen.
Hasil optimal yang didapat menunjukkan konfigurasi fotovoltaik 1,5 kW, 3
baterai 1kW Li-ion, dan inverter 0,688 kW. Hasil tersebut mampu untuk memenuhi
kebutuhan air sebanyak 1800 liter per hari. Dari aspek ekonomi, biaya energi yang
paling layak dan paling rendah didapatkan sekitar USD$ 0,182/kWh. Biaya energi
menunjukkan nilai yang mampu bersaing dibandingkan dengan pembangkit listrik
konvensional. Hal ini dikarenakan biaya operasional dan perawatannya sangat rendah
dibandingkan pembangkit listrik konvensional. Selain itu, dari aspek lingkungan,
sistem yang didesain mampu mengurangi emisi gas buang hingga 2.453 kg/tahun jika
dibandingkan pembangkit listrik tenaga diesel konvensional. Keuntungan lain dari
teknologi yang didesain yakni mampu menjangkau pulau-pulau terpencil ketika
membutuhkan energi listrik darurat, terutama ketika adanya bencana karena mudah
dibawa dan praktis dalam aplikasinya.
Sistem yang telah dioptimasi kemudian didesain. Desain sistem ditunjukkan
pada Gambar 2. Cara kerja sistem ini cukup sederhana, energi cahaya matahari
ditangkap oleh PV untuk menghasilkan listrik. Listrik yang dihasilkan sebagian
langsung digunakan untuk menyalakan RO, sisanya disimpan dalam baterai. Sehingga,
ketika PV tidak mampu menyuplai energi karena mendung maupun hujan, sistem tetap
dapat bekerja. RO yang beroperasi akan memompa air kotor untuk melewati multi-
membran semi-permeabel. Membran ini akan menyaring zat-zat pengotor dalam air
sehingga dihasilkan air bersih. Air bersih ini kemudian ditampung dalam tangki untuk
digunakan melalui kran. Skema kerja sistem ini ditunjukkan pada Gambar 3.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 25 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 2. Desain alat PV-RO box
Gambar 3. Skema kerja sistem desalinasi PV-RO
Analisa SWOT
Dalam rangka merespons modernisasi melalui sains dan teknologi, dalam hal
ini adalah inovasi penanganan tanggap darurat bencana. Diperlukan adanya kajian
perencanaan yang matang untuk merealisasikan gagasan tersebut. Oleh karena itu,
dibutuhkan analisa SWOT (Strength, weakness, opportunity, Threat) untuk
mengetahui langkah-langkah yang tepat dalam merealisasikan teknologi ini.
Strength
1. PV merupakan energi terbarukan yang sumbernya, dalam hal ini adalah cahaya
matahari, selalu tersedia dalam jumlah yang melimpah.
2. PV tidak menghasilkan CO2 dan polusi udara, serta tidak terjadi kebisingan dalam
beroperasi. Sehingga PV-RO Box merupakan teknologi yang ramah lingkungan
dan tidak mengganggu kesehatan.
3. Teknologi desalinasi yang dipakai dalam PV-RO Box yaitu RO, mampu
menghilangkan 90-95% total padatan terlarut (TDS) termasuk bau dan rasa klorin
26 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
(Cheah, 2004). Sehingga bisa didapatkan keluaran air bersih yang tidak berwarna
maupun berbau.
4. RO merupakan teknologi desalinasi dengan proses yang efisien dan tanpa
penambahan bahan kimia apapun.
5. Biaya operasonal dan perawatan yang diperlukan untuk teknologi PV-RO Box
sangat rendah jika dibandingkan dengan pembangkit listrik konvensional.
6. Alat PV-RO Box yang didesain minimalis mampu menjangkau daerah-daerah
terpencil dan titik-titik lokasi yang memiliki akses terbatas ketika membutuhkan
energi listrik darurat, terutama ketika adanya bencana karena mudah dibawa dan
praktis dalam aplikasinya.
Weakness
1. Dalam proses produksi PV, digunakan beberapa bahan kimia beracun seperti
cadmium dan arsenik. Namun hanya memiliki dampak yang kecil terhadap
lingkungan dan dapat diminimalisisir dengan cara daur ulang dan pembuangan
yang tepat.
2. Pemakaian RO dalam jangka waktu yang lama dapat menyebabkan penumpukan
kotoran pada membran. Sehingga diperlukan perawatan dan pemeliharaan dengan
mengganti membran RO secara berkala.
3. Air dengan salinitas tinggi dapat menyebabkan aus pada membran dan
mempersingkat masa penggunaan RO. Namun hal ini dapat diatasi dengan
penambahan water softener sehingga RO dapat bekerja secara optimal.
Opportunity
1. Air bersih merupakan kebutuhan primer manusia. Apalagi dalam keadaan tanggap
darurat, air bersih akan susah didapatkan karena bebagai kendala. Sehingga alat
PV-RO Box akan menjadi solusi penyedia air minum yang sangat dibutuhkan.
2. Pemadaman listrik saat terjadi bencana dengan alasan keselamatan menjadikan
daerah terdampak bencana mengalami krisis listrik. Sementara itu, alat PV-RO
box merupakan solusi krisis listrik yang aman dan sangat dibutuhkan untuk
pemenuhan kebutuhan energi listrik dalam skala kecil.
Threat
3. Diperlukan kajian lebih lanjut untuk media penyimpan energi, dalam hal ini
adalah baterai, karena memiliki potensi terjadinya ledakan. Namun peluang
terjadinya hal ini sangatlah kecil.
Tahap Realisasi
Berdasarkan analisa SWOT, alat PV-RO Box sangat mungkin untuk
diimplementasikan sebagai teknologi penyedia air bersih dan listrik darurat di daerah
terdampak bencana dengan memperhatikan aspek-aspek ekonomi dan lingkungan.
Teknologi ini dapat direalisasikan denngan tahapan sebagai berikut :
1. Tahap pengkajian awal
Tahap pengkajian awal meliputi analisa kebutuhan air,dan data intensitas radiasi
matahari di Indonesia. Tahap pengkajian awal dilakukan dengan tujuan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 27 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
sinkronisasi dimensi PV dengan kebutuhan daya beban RO yang akan diganakan
pada tahap perencanaan.
2. Tahap perencanaan
Tahap perencanaan yaitu tahap perancangan alat yang meliputi optimasi sistem
melalui simulasi dengan menggunakan Hybrid Optimization of Multiple Energy
Resources (HOMER) untuk mengetahui biaya setiap komponen, biaya energi
minimum/Cost of Energy (COE), dan emisi gas buang pada setiap komponen.
3. Tahap implementasi
Tahap implementasi meliputi perancangan dan pendistribusian alat. Dalam proses
perancangan alat, diperlukan kerjasama dengan industri maufaktur agar alat dapat
diproduksi secara massal. Sementara itu, dalam proses pendistribusian dibutuhkan
kerjasama dengan Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) terkait
dengan langkah penanganan bencana dalam keadaan tanggap darurat.
3. Penutup
Indonesia berpotensi menghadapi berbagai bencana alam baik bencana geologi
maupun hidrometerologi. Bencana alam dapat menimbulkan berbagai kerugian
material serta dapat menyebabkan terjadinya krisis air bersih dan listrik. Oleh karena
itu, dibutuhkan suatu alternatif sumber energi listrik serta rancangan terobosan yang
inovatif. Berdasarkan permasalahan tersebut, kami menggagas suatu inovasi “PV-RO
Box” sebagai teknologi penyedia air bersih dan listrik darurat di daerah terdampak
bencana. PV-RO Box merupakan teknologi yang mengintegrasikan energi terbarukan
berbasis fotovoltaik (PV) dengan sistem desalinasi osmosis terbalik (RO). Dengan
konfigurasi fotovoltaik 1,5 kW, 3 baterai 1kW Li-ion, dan inverter 0,688 kW, PV-RO
Box mampu memenuhi kebutuhan air sebanyak 1800 liter per hari. Inovasi ini
diharapkan mampu menjadi solusi krisis air bersih dan listrik sebagai salah satu aksi
tanggap darurat.
4. Daftar Pustaka
Amri, dkk. 2016. Risiko Bencana Indonesia. Jakarta: Badan Nasional Penanggulangan
Bencana.
Badan Pusat Statistik. 2020. Statistik Indonesia 2019. Jakarta: Badan Pusat Statistik.
Cheah, Sing-Foong. 2004. Photovoltaic Reverse Osmosis Desalination System. USA.
Dang, Minh-Quang. 2017. Potential of Solar Energy in Indonesia. Prague: Czech
University of Life Sciences Prague.
Dewi, Retia Kartika. 2019. Data bencana BNPB pada tahun 2019 1.538 kejadian dan
325 korban meninggal. https://nasional.kompas.com/read/. Diakses pada 27
Januari 2020.
JPPN. 2020. Duh Korban Banjir di Jakarta Barat Kekurangan Air Bersih.
https://www.jpnn.com/news/duh-korban-banjir-di-jakarta-barat-kekurangan-
air-bersih. Diakses pada 27 Januari 2020.
Karavas, C.-S., Arvanitis, K.G., Papadakis, G., 2019. Optimal technical and economic
configuration of photovoltaic powered reverse osmosis desalination systems
28 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
operating in autonomous mode. Desalination 466, 97–106.
https://doi.org/10.1016/j.desal.2019.05.007
Kress, N., 2019. Desalination Technologies, in: Marine Impacts of Seawater
Desalination. Elsevier, pp. 11–34. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811953-
2.00002-5
Qasim, M., Badrelzaman, M., Darwish, N.N., Darwish, N.A., Hilal, N., 2019. Reverse
osmosis desalination: A state-of-the-art review. Desalination 459, 59–104.
https://doi.org/10.1016/j.desal.2019.02.008
Xevgenos, D., Moustakas, K., Malamis, D., Loizidou, M., 2016. An overview on
desalination & sustainability: renewable energy-driven desalination and brine
management. Desalination and Water Treatment 57, 2304–2314.
https://doi.org/10.1080/19443994.2014.984927
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 29 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
JUARA
HARAPAN 1
ANTEC (AUTOMATIC ANTI PATEK TECHNOLGY):
SISTEM KENDALI OTOMATIS PENCEGAH PENYAKIT
PATEK SEBAGAI UPAYA MENINGKATKAN PRODUKSI
KOMODITAS CABAI DI INDONESIA
I WAYAN WIRA YUDA
JAMILATUN FAIDAH
NUHA NABILAH UTRUJJAH
30 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 31 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Sektor pertanian mempunyai peranan penting dalam perekonomian Indonesia
baik pada penerimaan devisa negara, penyerapan tenaga kerja, maupun penumbuhan
kebutuhan pangan.. Sektor pertanian juga mempunyai peranan yang strategis sebagai
penyedia bahan baku untuk keperluan industri, khususnya industri pengolahan
makanan dan minuman Salah satu hasil pertanian yang paling banyak dibudidayakan
di Indonesia adalah komoditas cabai. Buah cabai memiliki aroma dan rasa yang pedas
sehingga banyak digunakan sebagai bahan masakan bagi sebagian besar masyarakat
sehingga tidak heran apabila cabai banyak dikonsumsi oleh kebanyakan orang.
Perkembangan penduduk yang semakin meningkat mengakibatkan kebutuhan cabai di
Indonesia juga ikut meningkat (Soelaiman & Ernawati, 2013).
Dewasa ini produktivitas cabai dibeberapa daerah masih tergolong rendah.
Petani cabai seringkali menjumpai kondisi cabai yang telah rusak sebelum mencapai
masa panen. Banyak faktor-faktor yang menyebabkan kondisi ini antara lain serangan
hama dan penyakit, teknik budidaya yang belum maksimal, dan kurangnya zat
pengatur tumbuhan (Septyan, dkk, 2016). Salah satu penyakit yang berbahaya bagi
pertumbuhan tanaman adalah penyakit patek. Penyakit ini cukup berbahaya dan cepat
menjalar sehingga dapat menyebabkan penurunan produktifitas yang sangat
signifikan. Penyakit patek dengan mudah dapat menyerang tanaman cabai dan
tanaman lainnya yang memberikan kerugian bagi petani khususnya di Indonesia yang
terkenal dengan iklim tropisnya.
Pada tanaman cabai, buah yang terserang patek tidak dapat dipasarkan karena
kualitas buah yang menurun dan mengalami pembusukan secara tiba-tiba.
Berdasarkan data dari BPS Provinsi Jawa Barat pada tahun 2017 sekitar puluhan hektar
tanaman cabai di Garut mengalami gagal panen akibat terserang penyakit patek.
Penyakit ini mulanya hanya terjadi di beberapa tanaman saja, namun selang beberapa
lama tanaman yang terserang semakin meluas (Wulanda, dkk, 2017). Padahal para
petani cabai di daerah Garut sudah memberikan obat pada tanaman, akan tetapi hal ini
sama sekali tidak membuahkan hasil. Akibatnya kondisi tanaman menjadi tidak layak
untuk dijual sehingga petani mengalami kerugian yang tidak sedikit.
Berdasarkan permasalahan yang ada, mahasiswa sebagai pemeran utama dalam
menghadapi revolusi industri 4.0 berusaha menciptakan inovasi yang bermanfaat.
Inovasi berupa Teknologi otomatis untuk mencegah penyakit patek diperlukan dalam
hal ini. ANTEC adalah sistem kendali yang mampu menjawab permasalahan produksi
cabai yang menurun akibat gangguan penyakit patek. ANTEC bekerja secara otomatis
untuk membasmi hama penyebab penyakit patek yang banyak dikeluhkan oleh petani.
ANTEC dapat digunakan pada berbagai jenis tanaman, khususnya tanaman cabai yang
sering terinfeksi.
2. Pembahasan
Penyakit Patek atau antraknosa adalah jenis penyakit pada tumbuhan yang
ditemukan pada berbagai tanaman pohon, semak, dan cabai. Gejala yang tampak pada
tanaman cabai saat terserang penyakit patek terlihat pada bagian tengah cabai yang
mula-mula membentuk titik-titik hitam. Titik hitam ini akan meluas secara maksimal
sehingga berakibat pada terjalarnya tanaman cabai yang lain. Pada serangan fase
selanjutnya buah cabai menjadi mengkerut kering dan membusuk. Penyakit ini
32 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
berlanjut pada bagian daun, batang, dan ranting yang juga ikut berwarna coklat
kehitaman (Sugiarti, 2008).
Penyakit patek pada dasarnya disebabkan oleh jamur (pathogen) jenis
Colltotricum capsici dan Collectricum piperactum (Setiawan, 2017). Pada saat
tanaman tumbuh, jamur akan menginfeksi semain yang telah terinfeksi dari benih yang
sakit. Jamur akan menyerang bagian daun dan batang yang kelak akan menginfeksi
buah-buah cabai. Pertumbuhan jamur Collectricum capsici yang menjadi penyebab
penyakit patek pada tanaman cabai dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti
PH, suhu, dan kelembaban. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Dra
Yulianty, Msi bahwa derajat keasaman (PH) yang sesuai untuk pertumbuhan jamur
adalah PH 5, sementara pada PH 4 dan 8 jamur tidak dapat tumbuh secara maksimal
(Yulianty, 2006). Periode Inkubasi jamur jenis ini antara 5-7 hari dengan suhu
optimum antara 24-30oC dan kelembaban relatif antara 80-92%.
Serangan penyakit patek tidak dapat diprediksi dan dapat terjadi kapan saja
serta sulit untuk dikendalikan. Hal inilah menjadi masalah terbesar yang dialami oleh
petani cabai di berbagai daerah. Cara yang paling mudah dilakukan oleh petani adalah
dengan memberikan pestisida secara manual, namun upaya ini masih kurang efektif
karena penyakit ini terjadi tiba-tiba tanpa disadari (Djafarudin, 2000). Padahal
Berdasarkan hasil penelitian oleh salah seorang pakar lingkungan Sugiarti (2008)
pemberian fungisida alami dengan konsentrasi 5-10% sangat efektif menghambat
penyakit patek pada tanaman cabai dengan hasil uji LSD dibawah 0,005. Sistem
kendali otomatis ANTEC akan memanfaatkan fungisida alami tersebut agar penyakit
patek pada tanaman cabai dapat dicegah dengan efektif dan efisien
Fungisida yang digunakan untuk menghambat jamur dan hama penyebab
penyakit patek disimpan dalam tabung penyimpanan khusus akan terhubung dengan
pipa ANTEC. Sistem kendali ANTEC bekerja secara otomatis dengan bantuan sensor
yang dapat mendeteksi kondisi kelembaban dan temperatur sekitar tanaman cabai.
Penyiraman sebanyak 2 kali telah cukup untuk kondisi tanaman yang lembab, namun
pada setiap waktu kondisi kelembaban dapat meningkat atau menurun secara drastis.
Pendeteksi kelembaban ini yang menjadi keunggulan dari ANTEC sehingga petani
dapat menjangkau hampir seluruh tanaman cabai tanpa harus memantau secara
langsung.
Pada perancangan pembuatannya, ANTEC akan dilengkapi dengan komponen
utama yang bekerja secara otomatis. Sistem dilengkapi dengan 4 sensor DHT 11,
sebuah LCD, Relay, dan pompa penarik. Komponen 4 sensor DHT 11 digunakan
sebagai masukan sinyal dari kondisi tanaman cabai, sebuah LCD berfungsi sebagai
penampil masukan dari sensor, pompa penarik berfungsi sebagai penarik cairan
ekstraksi dari tabung penyimpanan untuk di siram pada tanaman yang berpotensi
terserang penyakit patek, dan sebuah relay digunakan sebagai penentu kerja pompa
penarik. Komponen-komponen ini menjadi bagian terpenting dalam sistem alat
sehingga perancangan sebaik mungkin diusahakan pada 4 komponen ini. Sistem
kendali ini dirancang dengan bantuan arduino dan SIM908 yang berfungsi sebagai
pengontrol sistem. Arduino memiliki beberapa pin yang menghubungkan sensor
dengan input dan berisikan perintah menuju output SIM908 untuk melaksanaka
perintah (Awalliza & Beni, 2017).
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 33 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Sensor Jenis DHT11 yang dapat mengukur 2 parameter lingkungan sekaligus,
yaitu suhu dan kelembaban udara menjadi keunggulan dan komponen vital dalam
sistem ANTEC. Pada sensor ini terdapat sebuah Thermistor tipe NTC (Negative
Temperature Coefficient) yang berfungsi sebagai pengukur suhu. dan pendeteksi
pertumbuhan jamur. Sensor jenis DHT11 akan mendeteksi adanya perubahan suhu dan
kelembaban yang menyebabkan pertumbuhan jamur. Sensor ini terdiri dari
mikrokontroller 8 bit yang akan mengolah dan membawa sinyal ke pin output. Sensor
jenis DHT memiliki waktu respon yang cukup singkat yaitu, 10,4-10,9 detik untuk
pengukuran suhu dan kelembaban (Royan, dkk, 2017). Respon yang diperoleh dari
sensor akan dikirim dalam bentuk informasi sinyal menuju mikrokontroller.
Mikrokontroller yang telah diatur akan menghitung lamanya waktu kelembaban yang
tidak sesuai tersebut sampai batas waktu yang ditetapkan pada sistem. Pada saat waktu
telah sampai batas ambang informasi akan dikirim menuju smartphone pengguna yang
telah terhubung dengan sensor (Royan, dkk, 2017).
ANTEC menggunakan sistem jarak jauh yang telah dihubungkan dengan
Internet of Things (IOT) yang nantinya terhubung dengan smartphone. Fungsi utama
dari Intenert of Things (IOT) ini adalah sebagai sarana untuk memudahkan
pengawasan dari tanaman cabai. Sensor yang berada di dekat tanaman akan memantau
perkembangan tanaman, apabila perkembangan konidiospora cukup pesat dan
membahayakan kondisi cabai maka sensor akan memberikan informasi kepada petani
melalui smartphone. Notifikasi bahaya akan masuk pada smartphone dan layar akan
menampilkan informasi secara detail mengenai kondisi dan perkembangan cabai.
Informasi tersebut akan memberikan arahan pada petani untuk menekan tombol yang
mengakibatkan cairan fungisida yang tersimpan pada tabung khusus akan disiram pada
tanaman cabai secara otomatis dengan durasi waktu tertentu.
Petani dengan mudah dapat mengatur kapan penyiraman cairan fungisida alami
melalui smartphone tersebut. Petani yang menekan tombol “ya” setelah mendapat
informasi akan memberikan sinyal dari jauh terhadap sistem kendali ANTEC. Sistem
ini akan menyebabkan relay bekerja mengatur kerja pompa penarik. Batang penghisap
akan terdorong oleh kerja pompa penarik sehingga terjadi perbedaan tekanan antara
cairan dengan udara. Perbedaan tekanan inilah yang menyebabkan cairan ekstraksi
akan tersiram keluar secara otomatis menuju mulut selang untuk membunuh hama dan
jamur penyebab penyakit patek..
Mulut selang yang digunakan sebagai penyiram fungisida diletakkan sejauh 5-
10 cm dari tanaman cabai agar tidak mengganggu pertumbuhan dan perkembangan
cabai. Posisi ini cukup ideal karena pada alat, cairan yang disemprotkan dapat
menjangkau tanaman sejauh 15 cm. Bentuk dari alat ini mengikuti struktur dari alat
penyiram otomatis kelapa sawit sederhana, dimana cairan akan disiram pada tanaman
dengan putaran sebesar 360o akan tersebar ke segala arah. Hal ini dikarenakan kondisi
buah cabai antara satu pohon ke pohon lainnya tidak jauh berbeda, sementara
pemberian secara manual seringkali tidak memerhatikan kondisi tersebut. ANTEC
yang dapat berputar secara penuh dapat meminimalisir penggunaan fungisida alami
yang kurang merata.
3. Penutup
ANTEC mempunyai potensi yang tinggi untuk dikembamgkan oleh mahasiswa
dan petani di berbagai daerah. Petani cabai tidak perlu lagi memantau secara langsung
34 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
kondisi tanaman, dikarenakan informasi tanaman akan disampaikan melalui sensor
yang telah terhubung dengan smartphone sehingga petani lebih mudah memantau
perkembangan tanaman. Sistem penyiraman biofungisida berbasis IoT dengan bantuan
sensor suhu dapat diimplementasikan dan digunakan oleh petani. ANTEC mempunyai
potensi untuk disebarluaskan dalam sistem agrokompleks di Indonesia dalam
menunjang kualitas pangan sekaligus memecahkan permasalahan SDGs poin kedua
yaitu inovasi pertanian berkelanjutan. Dukungan dari berbagai pihak terkait sangat
diharapkan untuk mengembangkan teknologi ini agar dapat diimplementasikan di
berbagai daerah.
4. Daftar Pustaka
Aldi, Evan Septyan; Wuryandari, Yenny; radiyanto, Indriya. 2016. Respon
Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Cabai Akibat Pemberian Formula
Berbahan Aktif Pseudomonad flurorescent Isolat 122 Dalam Berbagai Bentuk
dan Dosis. Plumula. 5(2): 125-136.
Awalliza, Mentari Prima & Beny N. 2017. Rancang Bangun Sistem Monitoring Suhu
pada Stasiun Transmisi Metro TV Jakarta dengan Web Berbasis Arduino Uno
dan SIM908. Jurnal Teknologi Elektro. 8 (3). 215-221.
Royan, Da’imul; Primananda, Rakhmadhany; Kurniawan Wijaya. 2017. Analisis
Performa Sistem Pemantauan Suhu dan Kelembaban Berbasis Wireles Sensor
Network. Universitas Brawijaya. 1(12): 1865-1874.
Setiawan, Hendra. 2017. Kiat Sukses Budidaya Cabai Hidroponik. Yogyakarta. Bio
Genesis.
Soelaiman, V dan Ernawati A. 2013. Pertumbuhan dan Perkembangan Cabai Keriting
(Capsicum annum L.) Secara IN Vitro pada Beberapa Konsentrasi BAP dan
IAA. Bul. Agrohorti. 1(1): 62-66
Sugiarti. 2008. Ekstrak Sirih (Piper betle) sebagai Biofungisida dalam Menekan
Penyakit Antraknosa pada Buah Cabai Merah (Capsicum annum). Skripsi.
FMIPA Universitas Pendidikan Indonesia.
Suryaningsih, E; Hadisoeganda. 2004. Pestisida Botani untuk Mengendalikan Hama
dan Penyakit Tanaman sayuran. Balai Penelitian Tanaman Sayuran. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hortikultura. Balai Penelitian dan
Pengembangan, Bandung.
Yulianty, Msi, Dra,. 2006. Pengaruh PH terhadap Pertumbuhan Jamur Colletotrichum
Capsici Penyebab Antraknosa pada Cabai (Capsicum annum L) Asal
Lampung. Diakses dari http://www.thechileman.org. Tanggal 13 Maret 2007.
Siamtuti, Wulanda Setty; Aftiarani, Renika; Wardhani, Zulvika Kusuma; Alfianto,
Nanang; Hartoko, Indra Viki. 2017. Potensi Daun Sirih (Piper Betle, L) Dalam
Pembuatan Insektisida nabati yang Ramah Lingkungan. Seminar Nasional
Pendidikan Biologi dan saintek II. Surakarta
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 35 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
JUARA
HARAPAN 2
BIOFORMAL: KONSEP PENGEMBANGAN BIOETANOL
BERBASIS SAGU GUNA MEWUJUDKAN KEMANDIRIAN
ENERGI DI PROVINSI MALUKU
RANDY FAIRUZ SYAUQI
MUHAMMAD SAMSUL MAARIF
36 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 37 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Energi berbahan bakar fosil seperti minyak bumi dan gas bumi memasok
sebagian besar kebutuhan energi dunia. Namun, cadangan bahan bakar tersebut
semakin menipis dan tidak dapat diperbaharui. Cadangan minyak nasional terbukti
saat ini hanya 3,7 miliar barrel atau setara 0,6% cadangan minyak dunia. Diperkirakan
cadangan minyak bumi Indonesia hanya mampu mencukupi kebutuhan energi tidak
sampai 11 tahun kedepan apabila produksi Bahan Bakar Minyak (BBM) konstan 800
ribu barel per hari (Deny, 2015).
Merebaknya krisis energi fosil di berbagai negara menyedot perhatian
pemerintah untuk mengembangkan energi baru dan terbarukan (EBT) di Indonesia.
Program ini merupakan salah satu solusi pemerintah untuk menanggulangi
ketergantungan terhadap konsumsi bahan bakar minyak. Kementerian Energi dan
Sumber Daya Mineral (ESDM) sudah mengalokasikan dana sebesar Rp. 8,5 trilliun
untuk pengembangan EBT. Pemanfaatan energi fosil non-BBM dan EBT secara
optimum akan meningkatkan ketahanan energi dan menurunkan biaya energi nasional
(Pujiastuti, 2015). Kebijakan pemanfaatan BBN telah direvisi dengan ditetapkannya
Peraturan Menteri ESDM 12/2015. Perubahan ini diantaranya dimaksudkan untuk
meningkatkan target penggunaan bioetanol dari 15% kebutuhan total (Peraturan
Menteri ESDM 32/2008), menjadi 20% kebutuhan total pada Januari 2025.
Pada tahun 2012, konsumsi BBM di Provinsi Maluku saja mencapai 276.864
kiloliter (kl) yang terdiri dari avtur (19.421 kl), premium (64.876 kl), minyak tanah
(49.698 kl), dan solar (142.869 kl). Apabila 20% konsumsi tersebut dipenuhi oleh
BBN sebagaimana target pada Januari 2025, konsumsi BBM hanya 221.491,2 kl (BPS
2013). BBN dapat mengurangi ketergantungan masyarakat Maluku terhadap BBM.
Apalagi secara geografis Maluku merupakan daerah kepulauan yang relatif sulit dalam
akses antar satu pulau dengan pulau lainnya.
Salah satu BBN yang berpotensi dikembangkan adalah bioetanol bersubstrat
biomassa pertanian. Bahan yang digunakan untuk pembuatan bioenergi berasal dari
komoditi tanaman pengan, hortikultura, perkebunan, dan peternakan. Menurut
Mulyani dan Las (2008), hampir seluruh komoditas budidaya pertanian di Indonesia
dapat menghasilkan biomassa sebagai bahan pembuatan bioenergi.
Sagu merupakan salah satu komoditi perkebunan yang dapat digunakan
sebagai sumber biomassa pembuatan bioetanol. Hal ini disebabkan kandungan patinya
lebih tinggi dibandingkan tanaman palma lainnya. Sagu mampu menghasilkan
karbohidrat 20 ton/ha dan menghasilkan etanol sebesar 12,2 kl/ha (Ishizaki, 2007
dalam Syakir dan Karmawati, 2013). Tanaman sagu (Metroxylon sp.) banyak tumbuh
di Maluku, baik secara alami maupun budidaya. Sagu Juga merupakan makanan pokok
bagi masyarakat Maluku. Pada tahun 2011, produksi tepung basah sagu sebesar
1.088.877 ton/ha/tahun dengan luas areal pertanaman sebesar 53.866 ha. Sementara
itu, konsumsi tepung basah sagu hanya sebesar 73.726 ton/tahun (BPS Provinsi
Maluku, 2013).
Kenyataan tersebut menunjukkan bahwa bioetanol berbasis sagu sangat
berpotensi dikembangkan di Provinsi Maluku. Ketersediaan sagu sangatlah melimpah
di Provinsi ini, sehingga penggunaan sagu sebagai bahan baku bioetanol tidak terlalu
berdampak pada stok sagu untuk konsumsi masyarakat. Melalui pengembangun
38 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
bioetanol berbasis sagu, diharapkan ketergantungan masyarakat Maluku terhadap
BBM dapat berkurang.
Metode yang digunakan dalam penullisan esai ini adalah deskriptif kualitatif
melalui studi pustaka. Tujuan penulisan esai ini adalah memberikan gagasan alternatif
sumber energi di Provinsi Maluku melalui pemanfaatan bioetanol berbasis sagu.
2. Pembahasan
Potensi Sagu sebagai Bahan Baku Bioetanol
Kandungan karbohidrat yang ada di dalam sagu dapat dimanfaatkan sebagai
sumber bioetanol. Menurut Bustaman (2008), bioetanol merupakan cairan biokimia
pada proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat dengan menggunakan bantuan
enzim yang dihasilkan mikroorganisme, kemudian dilanjutkan dengan proses distilasi
(penyulingan). Seringkali, dilakukan penambahan enzim pada proses tersebut untuk
mempercepat proses pembuatan etanol. Karbohidrat tersebut dapat bersumber dari
pati, lignoselulosa, dan sukrosa. Peamanfaatan bioetanol sebagai bahan bakar dapat
menjadi alternatif penggunaan minyak tanah (kadar kemurnian 40%) dan sebagai
campuran dari bensin (kadar kemurnian minimal 95% (Bustaman, 2008 ).
Perbandingan yang biasa digunakan dalam campuran bensin dan etanol adalah
etanols ebesar 10% dan bensin sebesar 90%,. Campuran ini disebut sebagai Gasohol
E10. Gasohol E10 mampu meningkatkan tenaga menjadi 41,23 kW, dibandingkan
dengan pertamax sebesar 40,09 kW dan premium 30,97 kW. Etanol yang dihasilkan
dari pati sagu sebesar 117, lebih tinggi dari premium dan pertamax yang masing-
masing sebesar 87 dan 93. Konsumsi bahan bakar ini juga lebih irit (30,39 L/jam),
dibandingkan dengan premium (31,03 L/jam). Adanya oksigen pada etanol yang
dihasilkan menyebabkan pembakarannya lebih sempurna, sehingga mengurangi emisi
gas buang (Mursyidin, 2007 dalam Komarayati et.al., 2011). Perbandingan
penggunaan bioetanol dengan minyak tanah biasanya 1:3. 1 liter campuran ini dapat
digunakan selama 15 jam, sedangkan 1 liter minyak tanah murni hanya dapat
digunakan selama 2 jam (Soekaeni, 2008 dalam Komarayati et.al,. 2011).
Bagian-bagian tanaman sagu yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku
bioetanol adalah pati, empulur, dan serat (Komarayati et.al., 2011). Pati sagu
menghasilkan tepung sagu yang menjadi sumber makanan masyarakat setempat.
Dibandingkan dengan empulur dan serat, pati sagu mampu menghasilkan biotenal
lebih banyak. Hasil penelitian Komarayati et.al. (2011) pada skala usaha kecil (10-20
kg batang sagu) menunjukkan bahwa perolehan etanol dari pati, empulur, dan serat
masing-masing sebesar 24%, 11%, dan 4%, dengan kadar etanol sebesar 91%, 71%,
dan 2,68% dan rendemen masing-masing sebesar 6%, 2,75%, dan 0,25%. Kadar etanol
tersebut dapat ditingkatkan melalui proses penyulingan. Secara umum proses
pembuatan bioetanol dari sagu terdiri dari 4 proses, yaitu (Bustaman, 2008; Syakir dan
Karmawati, 2013; Budiyono dan Hargono, 2008; dan Riyanti 2009 dengan
pengubahan) :
a. Persiapan bahan baku
Bahan baku berupa batang sagu hasil pemanenan. Batang sagu dipotong-potong
dan digiling untuk menghasilkan tepung dan serat-seratnya. Kemudian dilakukan
pemasakan tepung menjadi gula melaui proses likuifaksi dan sakarifikasi. Proses
likuifaksi dilakukan melalui penambahan enzim alfa-amilase, sehingga
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 39 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
kekentalan berkurang dan terjadi pemecahan glukosa menjadi maltodekstrin.
Proses sakarifikasi dilakukan melalui penambahan glukoamilase yang mengubah
maltodekstrin menjadi glukosa. Pemecahan pati menjadi glukosa juga dibantu
oleh enzim pemutus cabang, beta-amilase, dan silodekstrin glikosil transferase.
Bekerjanya kedua proses tersebut dibantu oleh penambahan air, perubahan pH,
dan perubahan suhu, serta dibantu oleh berbagai mikroorganisme. Proses
perombakan selulosa dan hemiselulosa menjadi glukosa dilakukan melalui
bantuan enzim selulase. Namun, etanol yang dihasilkan dari selulosa maupun
hemiselulosa relatif lebih kecil daripada pati. Proses perombakan selulosa ini
umumnya dilakukan oleh cendawan seperti Fusarium oxysporum, Clostridium
thermocelium, Clostridium papytrosolveus, dan Neospora crassa.
b. Fermentasi
Proses ini dilakukan melalui penambahan enzim pada ragi (biasanya
Saccharomyces cerevisae) yang menghasilkan etanol dan CO2 dengan proses
glikolisis (EMP = Embden-Meyerhoff-Parnass) dan fosfat pentosa . Selain jalur
glikolisis dan fosfat pentosa (substrat xylulosa), etanol juga dapat dihasilkan
melalui jalur, fermentasi heterolaktit (menghasilkan produk samping asam laktat),
dan jalur ED (Entner Doudorf). Berbagaii mikroorganisme terlibat dalam proses
tersebut, misalnya Zymomonas mobilis melalui jalur ED dan pentosa fosfat serta
Bacillus melalui proses heterolaktat. Selanjutnya ragi akan menghasilkan etanol
sebesar 8-12% (cairan beer), setelah itu ragi tidak aktif akibat kelebihan etanol.
Setalah itu cairan dan padatan dipisahkan untuk menghindari penyumbatan saat
distilasi.
c. Distilasi
Destilasi merupakan proses penguapan dan pengembunan kembali yang bertujuan
untuk memisahkan campuran dua atau lebih zat cair ke dalam fraksi yang
berdasarkan perbedaan titik didih. Proses ini dilakukan untuk memisahkan etanol
dengan beer melalui penguapan. Hal ini disebabkan titik didih etanol adalah 78ºC
dan air 100ºC. Etanol yang menguap akan dikondensasikan, sehingga
menghasilkan etanol dengan kadar 95% volume. Analisis kadar etanol dapat
diketahui dengan cara menghitung berat jenis larutan menggunakan pikrometer.
Pikrometer yang kosong, bersih, dan kering dihitung beratnya dalam satuan massa
(gram). Pikrometer diisi aquadest yang telah diketahui berat jenisnya, lalu
dihitung massanya kembali. Rumus untuk mencari volume pikrometer yang
sebenarnya Vpikrometer = (b-a) gram / 𝜌aquadest. Langkah berikutnya adalah
menimbang berat pikrometer yang telah diisi larutan etanol (c gram). Rumus
menghitung berat jenis larutannya adalah 𝜌larutan etanol = (c-a) gram / Vpikrometer.
d. Pemurnian
Proses ini dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu secara kimia (batu gamping)
dan fisika (zeolit sintesis). Inti dari kedua proses tersebut adalah penyerapan air
pada bioetanol hasil distilasi, sehingga menghasilkan etanol dengan kadar 99%
atau lebih. Pemurnian menggunakan batu gamping cocok digunakan pada skala
rumah tangga karena biayanya relatif murah, meskipun potensi kehilangan etanol
besar. Pemurnian menggunakan zeolit sintesis lebih cocok dilakukan pada skala
besar karena biayanya mahal, namun menyerap air lebih cepat dan hanya sekitar
10% etanol yang hilang.
40 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Pengembangan Bioetanol berbasis Sagu di Maluku
Sagu sangat bepotensi dimbangkan sebagai bahan baku bioetanol. Melalui
ketersediaannya yang berlimpah, diharapkan bioetanol berbasis sagu dapat
mensubstitusi sebagian penggunaan BBM. Diperlukan upaya sungguh-sungguh untuk
mengembangkan bioetanol berbasis sagu, sehingga produksi bioetanol berjalan
optimal dan kesejahteraan masyarakat meningkat. Berikut pola pengembangan
bioetanol berbasis sagu yang dapat dilakukan. Pola ini merupakan pengembangan dari
Bustaman (2008).
a. Perkebunan rakyat terpadu
Perkebunan sagu model ini memadukan perkebunan sagu dengan pabrik
pengolahan sagu skala rumah tangga. Produksi bioetanol disesuaikan dengan
jumlah pati yang dihasilkan oleh lahan. Hal ini dilakukan untuk membangun
kemandirian desa-desa dan pulau sentra produksi sagu. Pengembangan bioetanol
melalui model ini dapat mengurangi ketergantungan pangan dan energi dari luar
kawasan dan meningkatkan kesejahteraan petani sagu. Pembentukan kelompok
petani sagu dapat meningkatkan keberhasilan model ini. Keberadaan kelompok
tani dapat menjamin pertukaran informasi, memudahkan koordinasi,
memudahkan pemasaran, dan dapat saling membantu antar anggota dalam hal
budidaya dan produksi bioetanol. Model ini berpotensi dikembangkan menjadi
koperasi.
b. Kelompok Usaha Kecil dan Menengah (UKM)
Kelompok usaha kecil dan menengah menjadi penampung sagu hasil panen
petani. Kelompok ini mengolah bahan baku sagu menjadi bioetanol. Bioetanol
yang dihasilkan dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan anggotanya serta
kebutuhan masyarakat sekitar (transportasi dan bahan bakar). Keuntungan dapat
dibagi kepada setiap anggota melalui sistem bagi hasil. Model ini juga berpotensi
dikembangkan menjadi koperasi.
c. Komersial
Perusahaan yang menerapkan model ini memiliki sebidang lahan yang luas
(10.000-50.000 ha) dan memiliki pabrik pengolahan. Bioetanol dihasilkan dalam
jumlah besar dan berkualitas baik. Konsumennya ditujukan pada
Pertamina,industri, dan ekspor.
d. Plasma dan inti
Model ini ditujukan bagi perusahaan yang membutuhkan bioetanol dalam jumlah
besar. Tujuan dari pengembangan model ini adalah meningkatkan efisiensi biaya.
Perusahaan dapat memiliki lahan sendiri maupun menyewa dari masyarakat.
Bahan baku sagu dapat pula didapatkan dari berbagai sumber. Pengolahan
dilakukan oleh pabrik pengolahan milik sendiri. Bioetanol yang dihasilkan dapat
dimanfaatkan sendiri untuk menekan biaya bahan bakar atau memperbesar marjin
keuntungan. Keempat model tersebut diharapkan dapat menjamin keberhasilan
pengembangan bioetanol berbasis sagu di Maluku. Namun, beberapa hal harus
diperhatikan terkait pengembangannya, yaitu :
1) Ketersediaan Lahan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 41 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Padahal, sebanyak 649.937,85 ha lahan berpotensi dikembangkan untuk
pertanaman sagu (Susanto dan Bustaman 2006 dalam Bustaman 2008). Perlu
diperhatikan pula keberadaan lahan adat yang tidak bisa dikelola secara
sembarangan. Perluasan perlu dilakukan, terutama pada lahan basah seperti
rawa yang cocok ditanami oleh sagu. Diperlukan pula analisis kesesuaian lahan
terhadap pertanaman sagu.
2) Produktivitas sagu
Sagu mampu menghasilkan karbohidrat 20 ton/ha (pati) dan menghasilkan
etanol sebesar 12,2 kl/ha (Ishizaki, 2007 dalam Syakir dan Karmawati, 2013).
Namun, produktivitas sagu di Indeoneia ata-rata hanyalah 10-15 ton/ha pati
(Ahmad, 2014). Rendahnya produktivitas sagu tentunya dapat mengurangi
pasokan bahan baku sagu untuk pangan dan energi (bioetanol).
3) Keterbatasan sumberdaya manusia, alat, dan modal
Belum banyak pihak yang mengembangakan bioetanol berbasis sagu. Hal
tersebut membutuhkan modal, teknologi, dan sumber daya manusia yang
mumpuni, sehingga kualitas dan kuantitas bioetanol yang dihasilkan dapat
terjamin.
4) Keamanan dan Infrastruktur.
Dua komponen ini sangat penting dalam menjaga kenerlanjutan
pengembangan bioetanol berbasis sagu. Kondisi infrastruktur yang buruk
ditambah kondisi geografis kepulauan menyebabkan banyak daerah yang
terisolasi. Selain itu, kondisi keamanan yang tidak stabil dapat mengganggu
proses produksi.
Pengembangan bioetanol berbasis sagu di Maluku berpotensi menguntungkan
dan prospektif. Diasumsikan 1 ha terdiri dari 80 pohon siap panen yang menghasilkan
300 kg tepung basah tiap pohonnya. Bioetanol yang dihasilkan dari 1 pohon sebesar
161,5 liter, sehingga dalam 1ha lahan tersebut sebanyak 12,92 kl setiap tahunnya
(Ishizaki, 2007 dalam Syakir dan Karmawati, 2011; Bustaman 2008 dengan
pengubahan). Apabila terdapat 53.866 ha pertanaman sagu di Provinsi Maluku (BPS
Provinsi Maluku, 2013), maka akan dihasilkan sebanyak 695.948,72 kl bioetanol.
Harga indeks pasar bioetanol Januari 2016 yang ditetapkan Kementerian ESDM
sebesar Rp. 7.841,-/liter, sehingga dalam lahan 1 ha sagu akan menghasilkan
pandapatan Rp. 101.305.720,- tiap tahunnya apabila diperuntukkan sebagai bahan
baku bioetanol. Hal ini akan mendatangkan penghasilan sebesar Rp
5.456.933.913.520,- tiap tahunnya bagi Provinsi Maluku apabila semua lahan
pertanaman sagu dimanfaatkan sebagai penghasil bioetanol. Analisis tersebut hanya
memperhitungkan bioetanol dari pati sagu saja, belum dari serat dan empulurnya.
Berdasarkan analisis tersebut terlihat bioetanol berbasis sagu sangat berpotensi
meningkatkan kesejahteraan masyarakat dan menjadi sumber pendapatan asli daerah
(PAD) Provinsi Maluku.
Penggunaan bioetanol berbasis sagu berpotensi menggantikan sebagian
kebutuhan premium (bensin) dan minyak tanah sebagaimana yang telah dijelaskan di
atas. Pada tahun 2012, konsumsi premium dan minyak tanah di Provinsi Maluku
masing-masing sebesar 64.876 kl dan 49.698 kl, sehingga totalnya mencapai 114.754
kl. Berdasarkan amanat Peraturan Menteri ESDM 12/2015 yang menargetkan 20%
42 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
kontribusi etanol terhadap kebutuhan total (industri dan transportasi), terdapat
22.950,8 kl kebutuhan etanol berdasarkan konsumsi tahun 2012. Tentunya produksi
bioetanol di Maluku saja dapat memenuhi angka ini dan berpotensi menjadi lumbung
bioetanol nasional.
Peran Serta Berbagai Pihak dalam Mendukung Pengembangan Bioetanol
berbasis Sagu di Maluku
Keseriusan dan kesungguhan brbagai pihak diperlukan untuk menggali potensi
bioetanol berbasis sagu di Provinsi Maluku. Pemerintah Daerah (Pemda) Provinsi
Maluku sebaiknya menetapkan sagu sebagai komoditas unggulan untuk
pengembangan bioetanol. Pemda dan Pemerintah pusat diharapkan dapat
mengeluarkan kebijakan yang mendorong pertumbuhan industri ini dengan berbagai
stimulus, pelatihan, penyuluhan, dan kemudahan birokrasi terhadap petani sagu dan
pelaku usaha bioetanol. Selain itu, pemerintah perlu menjamin infrastruktur Provinsi
maluku dapat menduung kegiatan produksi, distribusi, dan konsumsi bioetanol
berbasis sagu. Dukungan pemerintah diharapkan dapat mendorong masyarakat dan
investor untuk mengembangkan bioetanol berbasis sagu.
Transfer teknologi dari lembaga penelitian dan pendidikan diperlukan untuk
meningkatkan produktivitas dan kualitas sagu serta bioetanol yang dihasilkan. Kedua
lembaga tersebut dapat melakukan hal tersebut melalui penyediaan tenaga ahli,
penyediaan tenaga kerja, pelatihan, serta penelitian dan pengembangan terkait
bioetanol berbasis sagu dan budidaya sagu.
Perusahaan swasta, BUMN, dan BUMD dapat berinvestasi terhadap
pengembangan bioetanol berbasis sagu melalui model komersial serta plasma dan inti.
Perusahaan-perusahaan tersebut relatif dapat menghasilkan bioetanol dalam jumlah
besar dan kualitas yang baik, sehingga ketersediaan bioetanol terjamin dan dapat
diekspor ke luar provinsi. Hal ini tentu dapat menjadi sumber penghasilan bagi Pemda
Provinsi Maluku.
Masyarakat dapat menerapkan model perkebunan rakyat terpadu dan
kelompok UKM dalam pengembangan bioetanol berbasis sagu. Diharapkan
masyarakat dapat mengurangi ketergantungan terhadap BBM dan dapat
menjadikannya sebagai sumber penghasilan. Hal ini dapat meningkatkan
kesejahteraan masyarakat.
3. Penutup
Pengembangan bioetanol berbasis sagu dapat menjadi alternatif pemenuhan
energi di Provinsi Maluku. Selain itu, pengembangan bioetanol tersebut dapat
meningkatkan kesejahteraan masyarakat dan pendapatan asli daerah. Pengembangan
bioetanol berbasis sagu membutuhkan sumber daya manusia yang mumpuni serta
padat teknologi dan modal. Implementasi pengembangan bioetanol berbasis sagu
membutuhkan dukungan berbagai pihak, mulai dari masyarakat; pemerintah; swasta;
serta lembaga pendidikan dan penelitian.
4. Daftar Pustaka
Ahmad, M. 2014. Farmer empowerment to increase productivity of sago
(Metroxylonsago spp) farming. International Journal on Advanced Science
Engineering Information Technology 4(3) : 5-9.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 43 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
BPS Provinsi Maluku. 2013. Maluku dalam Angka 2013. Ambon.
Budiyono, Hargono. 2009. Intensifikasi proses inovatif untuk produksi gula kristal
glukosa dari tepung ubi kayu sebagai pemanis dan minuman tradisional.
[Laporan akhir penelitian hibah bersaing]. Semarang : Universitas Diponegoro.
Bustaman, S. 2008. Strategi pengembangan etanol berbasis sagu di Maluku. Perspektif
7(2) : 65-72.
Deny, S. 2015. Cadangan Minyak RI Habis 11 Tahun Lagi [online]. Tersedia :
http://bisnis.liputan6.com/read/2219093/cadangan-minyak-ri-habis-11-tahun-
lagi.
Mulyani , A., I. Las. 2008. Potensi sumber daya lahan dan optimalisasi pengembangan
komoditas penghasil bioenergi di Indonesia. Jurnal litbang pertanian 27(1): 31-
41.
Kementerian ESDM. 2015. Peraturan Menteri ESDM No. 12 Tahun 2015.Perubahan
Ketiga atas Peraturan Menteri Energi dan Sumberdaya Mineral No.32 Tahun
2008 tentang Penyediaan, Pemanfaatan, dan Tata Niaga Bahan Bakar Nabati
(Biofuel) sebagai Bahan Bakar Lain.
Kementerian ESDM. 2008. Peraturan Menteri ESDM No. 32 Tahun 2008. Penyediaan,
Pemanfaatan, dan Tata Niaga Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai Bahan `
Bakar Lain.
Komarayati, S, I. Winarni, Djarwanto. 2011. Pembuatan bioetanol dari empulur sagu
(Metroxylon spp.) dengan menggunakan enzim. Jurnal Penelitian Hasil Hutan
: 20-32.
Pujiastuti, L. 2015. Kementerian ESDM Prioritaskan Energi Terbarukan di 2016
[online].Tersedia:http://finance.detik.com/read/2015/12/30/080403/3107028/
1034/kementerian-esdm-prioritaskan-energi-terbarukan-di-2016.
Riyanti, E. I. 2009. Biomassa sebagai bahan baku bioetanol. Jurnal Litbang Pertanian
28(3) : 101-110.
Syakir, M, E. Karmawati . 2013. Potensi tanaman sagu (Metroxylon spp.) sebagai
bahan baku bioenergi. Perspektif 12(2) : 57-64.
44 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 45 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
JUARA
HARAPAN 3
EDTA (ENERGY, DISASTER, AND GARBAGE) :
TEKNOLOGI INOVASI TANGGUL SIAGA BANJIR
TERMODIFIKASI POWER PLAN DAN PENGANGKUT
SAMPAH OTOMATIS PADA SUNGAI CISADANE
ILHAM MUHAMMAD
RAYHAND ASKA MUKHLIS
AHMAD NAUFAL ZUHDI
46 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 47 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Indonesia terletak di daerah beriklim tropis dengan dua musim, yaitu musim
kemarau dan hujan dengan ciri adanya perubahan cuaca, suhu, dan arah angin yang
cukup ekstrem. Kondisi iklim seperti ini digabungkan dengan kondisi topografi
permukaan dan batuan yang relatif beragam, baik secara fisik maupun kimiawi,
menghasilkan kondisi tanah yang subur. Sebaliknya, kondisi itu dapat menimbulkan
beberapa akibat buruk bagi manusia seperti terjadinya bencana hidrometeorologi
meliputi banjir, puting beliung, tanah longsor, dan kekeringan. Seiring dengan
berkembangnya waktu dan meningkatnya aktivitas manusia, kerusakan lingkungan
hidup cenderung semakin parah dan memicu meningkatnya jumlah kejadian dan
intensitas bencana hidrometeorologi yang terjadi secara silih berganti di banyak daerah
di Indonesia. Bahkan, Badan Nasional Penanggulangan Bencana atau BNBP (2019)
mencatat dari 3.768 kejadian bencana alam pada tahun 2019, 99 persen bencana
tersebut merupakan bencana hidrometeorologi dan hanya 1 persen saja bencana alam
disebabkan oleh aspek geologi seperti gunung meletus.
Dari sekian banyaknya bencana hidrometeorologi, pada tahun 2019 tercatat
bahwa bencana banjir menempati posisi pertama dengan frekuensi paling banyak
terjadi (37%) diikuti dengan puting beliung (22%), longsor (17%) dan kekeringan
(11%) (BNBP, 2019). Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 38 Tahun 2011
tentang sungai, banjir didefinisikan sebagai peristiwa atau keadaan dimana
terendamnya suatu daerah atau daratan karena volume air yang meningkat. Bencana
banjir merupakan kejadian alam yang dapat terjadi setiap saat dan sering
mengakibatkan hilangnya nyawa serta harta benda. Bahkan, dalam tiga dekade terakhir
(1980-2010) Emergency Events Database (EM-DAT) (2011) mencatat bahwa bencana
banjir menduduki urutan ketiga penyebab kerugian ekonomi dari seluruh bencana alam
di dunia. Selama periode tersebut, lebih dari empat miliar orang di dunia terkena
dampak bencana banjir. Di Indonesia sendiri, BNBP (2019) mencatat selama lima
tahun terakhir bencana banjir telah menimbulkan kerugian triliunan rupiah dengan
korban jiwa sebanyak 4.246 orang meninggal dunia, 6.635 orang mengalami luka
berat, sekitar 7 juta orang mengalami luka ringan, dan 324.559 rumah mengalami
kerusakan.
Dewasa ini, pada awal tahun 2020 bencana banjir merupakan bencana yang
paling fenomenal. Hal tersebut dibuktikan berdasarkan data dari BNBP (2020) tercatat
sebanyak 60 orang telah meninggal dunia akibat banjir di wilayah Banten dan
Jabodetabek. Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) (2020)
mencatat ketinggian air maksimal mencapai enam meter, tak heran apabila di wilayah
Jabodetabek jumlah pengungsi mencapai 12.000 orang. Salah satu penyebab banjir di
wilayah Jabodetabek adalah luapan Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane. Terbukti,
berdasarkan data yang diperoleh Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan
(2020) menyatakan dari 34.768,2 hektare (ha) luas DAS Cisadane, seluas 26.499,7 ha
telah tergenang oleh air dengan wilayah terdepak diantaranya Jakarta, Kabupaten
Tangerang, dan Kota Bogor.
Krisis iklim yang berkepanjangan merupakan faktor utama pada banjir Sungai
Cisadane. Salah satu ancaman dalam krisis iklim yang kini dihadapi adalah hujan
ekstrem. Terbukti pada awal tahun ini, BMKG (2020) mencatat curah hujan disekitar
DAS Cisadane mencapai 208,9mm per harinya. Hujan ekstrem kali ini dipicu adanya
48 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
pertemuan massa udara dari belahan bumi utara dan belahan bumi selatan atau disebut
Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ).
Selain krisis iklim, faktor dari manusia seperti perilaku membuang sampah
sembarangan juga turut memicu banjir Sungai Cisadane. Menurut Dawud (2019)
dalam jurnalnya menyatakan bahwa sampah pada aliran Sungai Cisadane mencapai
volume 120m3 atau dengan kata lain memerlukan 20 truk untuk mengangkutnya.
Meskipun Pemerintah Kabupaten Tangerang telah menetapkan denda senilai 50 juta
bagi pelanggar berdasarkan Peraturan Daerah No 4 Tahun 2015 pada pasal 9 ayat 2
mengenai Ketertiban Umum. Akan tetapi, masih saja terbukti banyak sampah yang
terlihat sepanjang badan Sungai Cisadane, terutama saat malam tahun baru.
Bahkan, kondisi tersebut diperparah dengan jebolnya Tanggul Cisadane pada
1 Januari 2020 lalu. Berdasarkan liputan dari Republika (2020) menyatakan
disepanjang 600 meter Tanggul Cisadane ditemukan sebanyak 44 titik tanggul yang
telah jebol. Bahkan, dilansir dari KBKnews (2016) menyatakan Pemerintah
Kabupaten Tangerang telah menyiapkan dana sebesar 93 miliar guna membenahi
permasalahan banjir ini.
Melihat masalah ini, tentunya diperlukan solusi secara struktural yakni dalam
perbaikan tanggul demi menangani permasalahan banjir. Selain itu, diperlukan juga
solusi secara non struktural terkait kebijakan pemerintah dan peningkatan kapasitas
dan partisipasi masyarakat. Oleh karena itu, timbulah inovasi untuk menciptakan
EDTA (Energy, Disaster, And Garbage) yakni sebuah teknologi inovasi untuk
menciptakan tanggul siaga banjir. Tanggul siaga banjir ini, nantinya akan dilengkapi
dengan kolam retensi dan sumur resapan yang disesuaikan dari aspek topografi dan
hidrogeologinya. Selain itu, pada tanggul ini disediakan pula pengangkut sampah
otomatis, bahkan ditambahkan pula pembangkit listrik dengan memanfaatkan debit air
dari banjir guna memenuhi kebutuhan energi. Disamping itu, EDTA juga dilengkapi
dengan aplikasi pembimbing sebagai solusi non struktural. Melalui teknologi EDTA
maka permasalahan yang ada akan dipecahkan melalui pendekatan sains dan teknologi
terlebih di era modernisasi seperti sekarang ini.
Dalam merancang EDTA metode penelitian yang digunakan meliputi tiga
tahap yakni tahap perencanaan seperti interpretasi geologi regional dan peta
persebaran bencana guna menentukan lokasi penelitian, kemudian dilanjutkan tahap
perancangan tanggul, kolam retensi, dan sumur resapan dari aspek geologi. Terakhir,
barulah tahap perancangan dan perhitungan terkait alat pengangkut sampah dan
pembangkit listrik yang akan digunakan.
2. Pembahasan
Menurut Sucipta (2015) dalam jurnalnya, secara geologi regional Kabupaten
Tangerang termasuk dalam Cekungan Jakarta bagian Barat, yang tersusun oleh
endapan alluvium pantai, endapan delta dan sebagian tersusun dari material
gunungapi, yang berada pada suatu tinggian struktur yang dikenal dengan sebutan
Tangerang High. Dalam tinggian tersebut, ditemukan pula patahan normal dan lipatan
normal yang tergolong dalam Sub Cekungan Jakarta. Oleh karena itu, diindikasikan
bahwa Kabupaten Tangerang dan Jakarta masih tergolong dalam satu pelurusan secara
struktural yang sama. Bahkan, pada bagian hilir Sungai Cisadane secara aspek geologi
sama seperti Jakarta yakni tergolong dataran banjir. Maka dari itu, tak heran jika pada
bagian hilir rentan terjadi banjir.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 49 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Berdasarkan perpetaan daerah rawan banjir di Kabupaten Tangerang,
didapatkan 66 kawasan dengan potensi banjir yang tergolong berbahaya. Berdasarkan
data yang diperoleh melalui Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Banten
(2020) didapatkan bahwa daerah yang terdepak banjir dengan kondisi terburuk dialami
oleh Desa Tanjung Burung, Kecamatan Teluknaga, Kabupaten Tangerang. Terbukti
pada daerah tersebut tercatat sebanyak 195 rumah terendam banjir hingga ketinggian
satu meter.
Gambar 1. Peta Persebaran Banjir Kabupaten Tangerang (BPBD Banten, 2020)
Melihat dari segi urgensitas, maka daerah Tanjung Burung memang
memerlukan perhatian lebih. Terlebih pada daerah ini, pembenahan hanya sebatas
penutupan dengan karung pasir saja. Melalui pengamatan citra satelit dengan Google
Earth didapatkan kavling seluas 2 km x 1,5 km pada titik A, B, C, dan D yang masing-
masing berkoordinat 6°1'11.76"S-106°37'50.67"E, 6°1'12.68"S-106°38'16.13"E,
6°1'32.24"S-106°38'15.33"E, 6°1'31.73"S-106°37'51.35"E. Kavling tersebut akan
menjadi lokasi penelitian serta lokasi perencanaan dan perancangan EDTA nantinya.
Gambar 2. Kavling Lokasi Penelitian di kawasan Tanjung Burung
Dalam perancangan tanggul ini, nantinya disepanjang sungai akan dibangun
parapet beton. Parapet merupakan pembatas atau penghalang berupa dinding yang
digunakan pada tanggul nantinya. Dinding parapet yang akan digunakan pada EDTA
menggunakan material beton bertulang. Penggunaan beton bertulang sendiri betujuan
untuk meningkatkan kemampuan parapet dalam menahan dan menerima beban yang
terjadi pada suatu bangunan. Selain itu, tujuan lain dari parapet ini adalah mencegah
erosi disepanjang sisi sungai untuk menghindari longsor. Terlebih, secara
geomorfologi Sungai Cisadane diklasifikan menurut Van Zuidam (1984) tergolong
curam dengan sudut kemiringan lereng 34 derajat.
50 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3. Desain Tanggul EDTA
Tanggul sungai yang dibuat bertujuan untuk mengukung aliran debit banjir
sehingga daerah disekitar sungai dengan elevasi lebih rendah dapat terlindungi. Selain
itu, perancangan tanggul juga bertujuan untuk mengurangi erosi disepanjang sisi
sehingga sedimentasi pada badan sungai berkurang. Tanggul EDTA nantinya akan
dibuat sepanjang 600 meter, dengan sudut kemiringan 34 derajat, dan tinggi parapet
sebesar 20 meter. Perancangan tersebut menimbang aspek geografis Sungai Cisadane
yang memiliki kedalaman 12,5 meter dan lebar sungai 100,14 meter serta menimbang
dari segi kekritisan dari lahan pada lokasi penelitian. Dalam perancangan Tanggul
EDTA, hal yang sangat penting untuk diperhatikan adalah pola pengaliran sungai.
Tujuan penentuan pola pengaliran sungai adalah untuk merancang pola badan tanggul
yang disesuikan dengan aliran sungai. Berdasarkan pengamatan citra satelit dengan
google earth, serta interpretasi peta DAS Cisadane maka diindikasikan bahwa Sungai
Cisadane yang berada di lokasi penelitian tergolong pola pengaliran paralel.
Trisnawati (2019) mendefinisikan pola pengaliran paralel adalah pola aliran sungai
yang berbentuk hampir sejajar antara satu sungai dengan sungai yang lainnya. Hal
yang membuktikan bahwa pada lokasi penelitian tergolong pola pengaliran paralel
adalah ditemukannya pelurusan-pelurusan seperti kekar dan sesar disepanjang jalur
Sub Cekungan Jakarta dan litologi yang seragam (DESDM Banten, 2017).
Gambar 3. Pola Pengaliran Paralel pada DAS Cisadane (DLHK Banten, 2017)
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 51 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Disepanjang Tanggul EDTA akan dirancang dengan kolam retensi. Kolam
retensi adalah kolam untuk menampung kelebihan air dan mereduksi volume air
limpasan. Tahap awal dalam perancangan kolam retensi adalah penentuan lokasi.
Berdasarkan hasil interpretasi terkait topografi lokasi penelitian, ketersediaan lahan,
dan tata guna lahan pada lokasi penelitian, maka ditemukan dua titik yang dapat
dijadikan kolam retensi yakni pada koordinat 6˚01’25.47’’S-106˚38’00.83’’E dan
koordinat 6˚01’21.57’’S-106˚38’06.21’’E. Setelah ditemukan koordinat untuk kolam
retensi, maka analisis selanjutnya adalah pemodelan Storm Water Management Model
(SWMM). SWMM adalah model simulasi dinamis hubungan antara curah hujan dan
limpasan untuk memperkirakan debit banjir rencana. Untuk memodelkan kedua hal
tersebut maka perlu memperhitungkan nilai kala ulang. Syuhada et al (2016)
mendefinisikan kala ulang adalah waktu hipotetik di mana hujan dengan suatu besaran
tertentu akan disamai atau dilampaui. Kala ulang yang digunakan dalam penelitian ini
yakni lima tahun.
Berdasarkan hasil penelitian pada program SWMM dengan memasukkan
semua parameter data yang dibutuhkan, maka grafik debit banjir rencana dari program
SWMM adalah sebagai berikut
Gambar 4. Grafik Debit Banjir Kala Ulang 5 Tahun
Hasil debit banjir rencana dari program SWMM pada kala ulang 5 tahun
sebesar 637,404 m3/s. Hasil debit banjir rencana dari SWMM nantinya akan ditelaah
untuk menentukan analisis kelayakan dan unit luas penampungan pada kolam retensi.
Berdasarkan data tersebut, maka dua koordinat yang ditentukan tergolong layak untuk
dibuat kolam retensi. Kolam retensi pertama yang berada pada koordinat
6˚01’25.47’’S-106˚38’00.83’’E akan dibuat seluas 159.520 m2 dan kolam retensi
kedua yang berada pada koordinat 6˚01’21.57’’S-106˚38’06.21’’E akan dibuat seluas
112.202 m2. Kolam retensi pertama, akan dibuat hingga kedalaman 12 meter. Dengan
menggunakan perhitungan debit banjir rencana sesuai SNI 2415:2016 dan program
SWMM serta mempertimbangkan jari-jari hidrolisis, keliling basah, koefisien
kekasaran, dan kecepatan aliran maka didapat volume tampungan pada kolam retensi
pertama sebesar 830.648 m3. Pada pintu masuk kolam retensi pertama, akan
dipasangkan sensor air beserta alarm yang bertujuan untuk mengukur ketinggian air.
Ketika air telah melewati ambang batas, maka sensor akan mengirimkan sinyal ke
alarm yang mendandakan bahwa banjir datang, kemudian secara otomatis pintu air
akan terbuka. Jika berada pada kondisi aman, kolam retensi juga dapat dimanfaatkan
52 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
oleh warga desa Tanjung Burung sebagai geowisata, tentunya kolam retensi pada
EDTA dapat meningkatkan perekonomian warga Tanjung Burung.
Gambar 5. Desain Kolam Retensi Pertama pada EDTA
Kolam retensi kedua akan dibuat seluas 112.202 m2 dengan kedalaman hingga
8 meter. Dengan pemodelan perhitungan yang sama dengan kolam retensi pertama,
maka didapat volume tampungan sebesar 606.010 m3. Sama seperti kolam retensi
pertama, kolam retensi kedua juga dapat dimanfaatkan sebagai geowisata jika berada
pada kondisi aman.
Gambar 6. Desain Kolam Retensi Kedua pada EDTA
Disetiap sudut kolam retensi, baik pada kolam pertama maupun kolam kedua
nantinya akan dibuat sumur resapan. Fungsi dari sumur resapan yakni
mempertahankan tinggi muka air tanah dan menambah persediaan air tanah. Selain itu,
melalui sumur resapan debit air runoff dapat dikurangi. Metode yang digunakan dalam
perancangan sumur resapan yakni analisis limpasan permukaan (Q) dan laju infiltrasi
(F) dengan metode Soil Conservation-Service Curve Number (SCS-CN).
Tabel 1. Perubahan limpasan permukaan dan laju infiltrasi pada DAS Cisadane
Tanjung Burung (Pranoto et al, 2016).
Stasiun
Kondisi
Daerah
Resapan
Perubahan Limpasan Permukaan dan Laju Infiltrasi (%)
Tahun (2006-2009) Tahun (2009-2013) Tahun (2006-2013)
Q F Q F Q F
1 Baik 0.03 0.02 0.10 -0.26 0.13 -0.24
2 Normal 1.01 -1.17 2.91 -2.55 3.95 -3.70
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 53 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
3 Mulai
Kritis -0.03 0.16 0.51 -2.20 0.48 -2.04
4 Agak
Kritis 0.03 -0.14 -0.02 0.03 0.02 -0.11
5 Kritis -0.17 1.45 3.79 -8.44 3.61 -7.11
6 Sangat
Kritis 0.38 -0.16 4.12 -7.97 4.52 -8.12
Rata-Rata 0.21 0.03 1.90 -3.56 2.12 -3.55
Berdasarkan data SCS-CN pada penelitian Pranoto et al (2016) menyatakan
bahwa dari berbagai stasiun pengamatan pada DAS Cisadane terkhususnya pada
Tanjung Burung didapatkan kondisi limpasan permukaan dan laju infiltrasi berada
pada kisaran rata-rata normal. Dalam kondisi normal, potensi laju resapan air sebesar
33,9 x 106 m3 /tahun. Dengan demikian, pembuatan sumur resapan cocok diterapkan
pada kolam retensi. Sumur resapan yang dibuat nantinya akan berdiameter sebesar satu
meter dan ditempatkan disudut kolam. Penentuan diameter sumur resapan tersebut
mempertimbangkan kesetimbangan neraca air pada lokasi penelitian. Prinsip kerja dari
sumur resapan pada EDTA yakni sumur resapan akan otomatis terbuka bila ambang
batas dari kolam retensi sudah tercapai.
Gambar 7. Desain Sumur Resapan pada EDTA
Pada Tanggul EDTA akan ditambahkan pula pengangkut sampah otomatis.
Pengangkut sampah yang dirancang adalah pengangkut sampah bertipe water wheel.
Pengangkut sampah water wheel adalah pengangkut sampah otomatis yang
ditambahkan fitur kincir air dan panel surya. Pada EDTA, akan dibuat sebanyak dua
buah water wheel yang ditempatkan dikedua sisi tanggul. Antara kedua water wheel
akan diikatkan dengan floating device yang berfungsi untuk mencegah sampah lewat.
Prinsip kerjanya adalah ketika sampah datang maka akan dikumpulkan oleh floating
device, kemudian akan dibawa ke sisi sungai dimana water wheel berada. Ketika
berada didepan water wheel maka alat penyedot akan memasukkan sampah kedalam
mesin dan menyalurkannya kedalam peti kemas. Peti kemas yang dirancang pada
EDTA akan digunakan peti kemas berukuran 20 kaki, dimana peti kemas tersebut
mampu menampung 24 ton sampah. Jika peti kemas telah penuh, maka secara berkala
akan diangkut oleh truk pengangkut sampah. Kemudian, kincir air yang berada dalam
54 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
water wheel akan digerakan oleh energi yang bersumber dari panel surya dan air.
Fungsi dari kincir air tersebut adalah untuk melancarkan sirkulasi oksigen pada air
sungai.
Gambar 8. Desain Water Wheel pada EDTA
Dalam perancangan water wheel pada EDTA terdapat beberapa hal yang harus
diperhitungkan yakni kecepatan pengangkutan sampah dan revolution per minute
(RPM) dari water wheel. Dalam memperhitungkan kecepatan pengangkutan sampah
hal yang terlebih dahulu ditentukan adalah jarak bagi rantai, jumlah gigi sproket, dan
putaran sproket. Pada EDTA yang akan dirancang, jarak bagi rantai akan dibuat
sebesar 0,0127 meter, dengan 8 gigi sproket, dan putaran sproket sebesar 3000 rpm.
Dengan data tersebut, maka didapat kecepatan pengangkutan sebesar 2,54 m/s.
Dengan didapatkannya kecepatan pengangkutan, dan radius dari kincir yang akan
dirancang sebesar 2 meter, maka didapat putaran dari kincir sebesar 1,27 rpm.
Berdasarkan perhitungan antara kecepatan pengangkutan dengan volume peti kemas,
didapatkan volume sampah yang dapat diangkut per harinya sebesar 290 ton untuk
satu water wheel. Dikarenakan pada EDTA terpasang dua water wheel, maka dalam
satu hari sampah yang dapat terangkut sebesar 580 ton.
Selain menyelesaikan permasalahan banjir, EDTA mampu untuk
memanfaatkan debit banjir menjadi sumber energi dengan memodifikasinya dengan
Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) tipe vortex. Syafitri dan
Permatasari (2018) menyatakan PLTMH vortex adalah suatu pembangkit listrik
bertenaga air skala kecil yang menggunakan kaidah vortex atau pusaran air. Prinsip
kerja PLTMH vortex adalah air memasuki sebuah inlet yang berukuran besar dan
bergerak melalui sebuah saluran menuju sebuah basin berbentuk lingkaran, kemudian
air bergerak secara tangensial. Tentunya, dalam merancang EDTA pada lokasi
penelitian hal yang harus dianalisa adalah perbedaan ketinggian untuk
memaksimalkan energi potensial air yang akan diubah menjadi energi listrik.
Berdasarkan analisis melalui perpetaan topografi didapat koordinat yang cocok untuk
mengembangkan PLTMH ini pada lokasi penelitian yakni 6°1'20.44"S-
106°38'0.68"E. Koordinat tersebut diambil sebab memiliki beda tinggi yang mumpuni
untuk dipasangkan PLTMH vortex yakni sebesar 10 meter.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 55 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 9. Desain PLTMH Vortex pada EDTA
Berdasarkan penelitian Manijo (2013) debit rata-rata tahunan dari Sungai
Cisadane sebesar 70m3/s. Debit tersebut akan dibandingkan dengat debit banjir
rencana yang telah diperhitungkan sebelumnya yakni sebesar 637,404 m3/s.
Berdasarkan metode perhitungan daya pada PLTMH vortex sesuai penelitian
Dwiyanto et al (2016) maka daya yang didapatkan sebesar 4.148,83 kW untuk debit
normal sebesar 70m3/s dan 37.869,327 kW untuk debit banjir rencana sebesar 637,404
m3/s. Dengan asumsi satu rumah menggunakan daya sebesar 900VA maka dengan
PLTMH vortex dapat mengaliri sebanyak 232 rumah pada debit normal dan 2116
rumah dengan debit banjir rencana.
Selain solusi secara struktural melalui inovasi perancangan tanggul, EDTA
juga memberikan solusi non struktural melalui aplikasi bernama "EDTA social meet
up". Aplikasi tersebut merupakan aplikasi pembimbing masyarakat yang bertujuan
untuk menangani permasalahan banjir dari segi regulasi yang ada di masyarakat dan
pemerintah. Terdapat dua fitur pada aplikasi ini, yakni fitur pakar dan fitur masyarakat.
Pada fitur pakar nantinya akan diberikan kontak pemerintah yang bertanggung jawab
dalam permasalahan banjir seperti Kementerian PUPR. Dengan hal tersebut, maka
masyarakat dapat mengadu terkait permasalahan apa saja yang harus dibenahi. Selain
itu, diberikan pula sejumlah kontak ahli geologi dan lingkungan. Kemudian pada fitur
masyarakat, akan disusun konsep Term of reference (TOR) floodplain yang bersumber
dari Deputi Bidang Sarana dan Prasarana, Direktorat Pengairan dan Irigasi. TOR
floodplain pada aplikasi EDTA social meet up akan berisi konten terkait jenis dan
kebijakan masyarakat dalam menangani banjir nantinya diantaranya seperti
penanganan pengungsi, penyuluhan banjir, bahkan reformasi kelembagaan.
Tentunya, untuk merealisasikan inovasi ini perlu adanya kerjasama antara
Kementerian PUPR, Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, serta
masyarakat sekitar. Selain itu, dari manfaatnya EDTA dapat mewujudkan Sustainable
Development Goals (SDGs) diantaranya pada tujuan ke tujuh dan ke sebelas. EDTA
dapat mewujudkan SDGs pada tujuan ke tujuh tentang energi bersih dan terjangkau,
dikarenakan EDTA dapat menghasilkan energi terbarukan yang mudah dijangkau oleh
semua orang. Kemudian, EDTA dapat pula mewujudkan SDGs pada tujuan ke sebelas
tentang kota dan komunitas yang berkelanjutan, dikarenakan dengan adanya EDTA
pemerintah diharapkan mampu untuk mengatasi berbagai permasalahan banjir
kedepannya. Melalui teknologi ini, EDTA mampu untuk merespon permasalahan yang
ada melalui pendekatan sains dan teknologi dalam merespon modernisasi.
56 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
3. Penutup
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa EDTA dapat menanggulangi
permasalahan banjir secara struktural melalui perancangan tanggul dan secara non
struktural melalui aplikasi EDTA social meet up. Serta, diharapkan pula kedepannya
EDTA tidak hanya digunakan di Tanjung Burung saja, melainkan berbagai daerah lain
di Indonesia juga. EDTA bukanlah solusi yang utama, solusi yang paling utama tetap
berada ditangan masyarakat untuk lebih peduli kepada lingkungan dengan contoh kecil
seperti tidak membuang sampah sembarangan.
4. Daftar Pustaka
Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. 2020. Analisis Curah Hujan dan Sifat
Hujan Bulan Januari 2020. Jakarta : Badan Meteorologi Klimatologi dan
Geofisika
Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. 2020. Prakiraan Daerah Potensi Banjir
update 10 Januari 2020. Jakarta : BMKG Sub Bidang Iklim Informasi
Infrastruktur
Badan Nasional Penanggulangan Bencana. 2019. Risiko Bencana Indonesia. Jakarta :
Badan Nasional Penanggulangan Bencana
Badan Nasional Penanggulangan Bencana. 2020. Laporan Harian Pusdalops BNPB.
Jakarta : Badan Nasional Penanggulangan Bencana
Badan Penanggulangan Bencana Daerah Provinsi Banten. 2020. Peta Daerah Rawan
Banjir. https://bpbd.bantenprov.go.id/read/peta-bencana-banjir.html Diakses
pada 7 Februari 2020.
Dawud, Muhammad. 2019. Analisis Sistem Pengendalian Pencemaran Air Sungai
Cisadane Kota Tangerang Berbasis Masyarakat. Seminar Nasional Sains dan
Teknologi
Dinas ESDM Provinsi Banten. 2017. Potensi Panas Bumi Jilid 1. Banten : Ditjen
EBTKE dan Badan Geologi
Emergency Events Database. 2011. Annual Disaster Statistical Review. Belgium :
Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED)
KBK News. 2016. Benahi Banjir, Tangerang Siapkan Rp93 Miliar.
http://www.kbknews.id/2016/11/22/benahi-banjir-tangerang-siapkan-rp93-
miliar/. Diakses pada 6 Februari 2020
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. 2020. Atasi Banjir, KLHK Padukan
Rehabilitasi dan Penegakan Hukum.
https://ppid.menlhk.go.id/siaran_pers/browse/2274. Diakses pada 15 Januari
2020
Manijo. 2013. Evaluasi Risiko Banjir Dan Pola Ruang Di Daerah Aliran Sungai
Cisadane.Tesis. Sekolah Pasca Sarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor
Pranoto et al. 2016. Analisis Potensi Resapan Di Daerah Aliran Sungai Cisadane.
Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan. Vol 1(2) : 69-2
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 57 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Republika. 2020. PUPR Sebut 44 Titik Tanggul Jebol, Anies: Cuma Retak.
https://republika.co.id/berita/q3ui9z409/pupr-sebut-44-titik-tanggul-jebol-
anies-cuma-retak. Diakses 14 Januari 2020
Sucipta. 2015. Pemetaan Geologi Lingkungan Kawasan Puspiptek Serpong Dan
Sekitarnya Sebagai Penyangga Tapak Disposal Demo. Jurnal Teknologi
Pengelolaan Limbah. Vol 17 (2) : 31-42
Syafitri., Permatasari. 2018. Analisis Profil Sudu Turbin Mikro Hidro Vortex Untuk
Mendapatkan Efisiensi Optimum. Prosiding Seminar Nasional Cendekiawan
2018
Syuhada et al. 2016. Analisa Debit Banjir Menggunakan Epa Storm Water
Management Model (SWMM). Jurnal Jom FTEKNIK. Vol 3 (2) : 1-8
Trisnawati, Devina.2019. Valuasi Stabilitas Lereng Pada Tubuh Bendungan Butak,
Kabupaten Grobogan, Provinsi Jawa Tengah. Jurnal Geosains dan Teknologi.
Vol 2 (1) : 42-53
Zuidam, Van. 1984. Guide to Geomorphologic - aerial photographic interpretation and
mapping. Enschede: Section of Geology and Geomorphology, ITC, pp. 325.
58 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 59 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
ECO RENEWABLE TRADITIONAL FISHERIES BOAT (ERT
FISHBOAT): RANCANG BANGUN KAPAL TERINTEGRASI
TENAGA HYBRID GUNA MENGHEMAT BIAYA
OPERASIONAL BAHAN BAKAR MINYAK
STUDI KASUS NELAYAN TRADISIONAL
KOTA SEMARANG
DANANG AJI SAPUTRO
60 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 61 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Potensi Sumber Daya Laut Indonesia
Indonesia adalah negara maritim berbentuk kepulauan (archipelago state)
karena hampir dua per tiga luas wilayah Indonesia adalah kelautan (Setyawan et.al.,
2018). Luas wilayah kelautan Indonesia adalah 70% dari total luas wilayah dengan
potensi sumber daya ikan sebesar 6,4 juta ton per tahun (Retnowati, 2011). Dengan
potensi yang begitu besar, sektor kelautan dan perikanan bisa menjadi odysses to
prosperity atau jalan bagi seluruh masyarakat Indonesia menuju kemakmuran
(Sutardjo, 2014). Sektor perikanan merupakan andalan bagi pertumbuhan ekonomi
nelayan yang berperan penting dan strategis dalam pembangunan berupa pemerataan
dan peningkatan taraf hidup. Tercatat potensi ikan yang terdapat di Laut Jawa antara
lain ikan demersal sekitar 49% (Suman et.al., 2018), dengan komposisi jenis ikan
pelagis kecil termasuk cumi-cumi didapatkan lebih dari 7 jenis dengan dominasi ikan
layang deles sekitar 33% (Zamroni et.al., 2013), ikan pelagis besar ditemukan lebih
dari 5 jenis dan yang mendominasi ikan tongkol batik sekitar 54% (Hidayat dan
Nugroho, 2013), sementara itu ikan demersal didapatkan lebih dari 25 jenis yang
didominasi ikan carangidae dan kurisi sekitar 19% (Baihaqi dan Hufiadi, 2013),
komposisi jenis udang dan krustasea (lobster, rajungan, kepiting) ditemukan lebih dari
16 jenis yang didominasi udang krosok sekitar 53% (Tirtadanu et.al,. 2016).
Potensi yang sangat melimpah tersebut dimanfaatkan oleh nelayan sebagai
mata pencaharian sehari-hari. Jumlah tangkapan sektor perikanan skala nasional terus
mengalami peningkatan setiap tahun. Akan tetapi, tuntutan peningkatan produksi
perikanan dan pendapatan masyarakat nelayan yang dilakukan dengan meningkatkan
kapasitas perikanan ternyata justru telah memperburuk keadaan, yaitu yang terjadi
adalah penurunan produksi yang berakibat pada rendahnya pendapatan yang diperoleh
sebagian besar masyarakat nelayan (Triarso, 2012). Persoalan keterbatasan modal,
pengetahuan, keahlian, penggunaan teknologi alat tangkap, dan overfishing
merupakan penyebab kemiskinan atau rendahnya peningkatan kesejahteraan di
masyarakat nelayan (Humaedi, 2012). Sementara itu, ketersediaan hasil kajian
terhadap peranan kondisi sosial budaya terhadap upaya pemberdayaan masyarakat
nelayan masih menjadi permasalahan menonjol saat ini dalam pembangunan di sektor
kelautan dan perikanan di Indonesia (Hartono dan Zahri, 2005).
Salah satu kota yang memiliki jumlah penduduk dengan mata pencaharian
nelayan cukup banyak adalah Kota Semarang. Kota Semarang merupakan wilayah
yang berada di bagian utara Propinsi Jawa Tengah dan berbatasan langsung dengan
Laut Jawa dengan garis pantai sepanjang 13,67 km (Mussadun, 2016). Dalam aktivitas
melaut seluruh nelayan Kota Semarang menggunakan kapal motor dengan tonase 5-
10 GT dengan menggunakan alat tangkap sederhana (Indarti dan Dwiyadi, 2013).
Kondisi ini cukup memprihatinkan mengingat penggunaan bahan bakar minyak
berlebihan berdampak pada pencemaran laut berupa emisi karbon. Faktor lainnya
adalah adanya kenaikan harga bahan bakar minyak akan mempengaruhi kesempatan
nelayan untuk pergi melaut. Akibatnya jumlah pasokan ikan dalam memenuhi
kebutuhan domestik menurun dan harganya akan semakin mahal. Dengan langkah
mengurangi penggunaan bahan bakar minyak, mejadi alternatif terhadap penurunan
pencemaran laut dari emisi gas karbon serta meningkatkan perekonomian nelayan.
62 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Upaya tersebut dapat dilakukan dengan langkah diversifikasi energi yaitu
memanfaatkan sumber daya yang tersedia di wilayah kelautan untuk menyuplai energi
dalam aktivitas nelayan. Sumber daya tersebut adalah energi terbarukan berupa panas
matahari yaitu dengan potensi rata-rata 4,8 kWh/m2 dan potensi kecepatan energi
angin di Indonesia yaitu antara 2-8 m/s sebagai pembangkit listrik alternatif.
Berdasarkan permasalahan dan latar belakang tersebut maka dirancanglah Eco
Renewable Traditional Fisheries Boat (ERT FISHBOAT): sebuah inovasi kapal
terintegrasi tenaga hybrid energi angin dan panas matahari sebagai upaya disversifkasi
energi untuk menunjang perekonomian nelayan, mendukung keberlanjutan nelayan,
serta mengurangi dampak pencemaran lingkungan laut. Rumusan masalah yang
diangkat adalah bagaimana memanfaatkan potensi panas matahari dan kecepatan
angin sebagai pembangkit listrik pada kapal. Sedangkan tujuan dari inovasi ini adalah
mengetahui pengaruh rancangan kapal nelayan bertenaga hybrid energi terbarukan
dalam menghemat penggunaan bahan bakar minyak.
2. Pembahasan
Eco Renewable Traditional Fisheries Boat)
Sesuai dengan Undang-Undang Nomor 31 Tahun 2004 Tentang Perikanan,
dalam pasal 1 dinyatakan bahwa “kapal perikanan adalah kapal, perahu, atau alat
apung lain, yang dipergunakan untuk melakukan penangkapan ikan, mendukung
operasi penangkapan ikan, pengangkutan ikan, pelatihan perikanan, dan
penelitian/eksplorasi perikanan. ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional
Fisheries Boat) hadir sebagai inovasi kapal nelayan tradisional dengan sistem hybrid
dari sumber energi matahari dan potensi kecepatan angin. Inovasi ini memiliki tujuan
untuk meningkatkan kesejahteraan nelayan melalui disversifikasi energi untuk
menekan biaya operasional ketika menggunakan kapal motor berbahan bakar solar.
Tujuan lainnya adalah meminimalisir pencemaran lingkungan laut sebagai akibat hasil
gas buang penggunaan kapal motor berbahan bakar solar yang mencemari udara, biota
laut, dan air laut itu sendiri. Sumber energi listrik yang digunakan pada ERT
FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) menggunakan sumber panas
matahari melalui komponen panel surya dan energi angin yang konversi oleh turbin
savonius kemudian diintegrasikan dengan sistem on-grid. Dengan adanya inovasi ini
menjadi salah satu cara untuk meningkatkan kesejahteraan nelayan berupa mengurangi
biaya operasional pada saat melaut, sebagai upaya penggunaan teknologi ramah
lingkungan, dan dapat digunakan dalam jangka waktu panjang. Gambar rancang
prototipe ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) ditunjukkan
oleh gambar 1 sebagai berikut.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 63 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 1. Rancang prototipe ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional
Fisheries Boat)
Sumber energi terbarukan dikonversi menjadi energi listrik oleh masing-
masing device. Energi matahari dikonversi oleh photovoltaic, energi angin dikonversi
oleh turbin savonius sumbu vertikal. Energi listrik yang dihasilkan oleh kedua sumber
tersebut disimpan dalam baterai yang dalam mekanismenya diatur terlebih dahulu oleh
controller hybrid. Secara sederhana cara kerja kontrol hybrid ini adalah ketika
tegangan sumber kurang dari tegangan referensi, maka daya listrik yang dihasilkan
sumber langsung menuju baterai. Jika tegangan sumber lebih dari tegangan referensi,
maka daya yang dihasilkan langsung menuju beban. Sistem tersebut menggunakan
konfigurasi switch. Daya yang dihasilkan akan digunakan untuk memutar motor DC
(Direct Current) yang dikopel dengan propeler kapal. Sedangkan untuk sistem kendali
dirancang dengan sistem control electric. Adapun gambar skema kerja rangkaian ERT
FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) ditunjukkan gambar pada
[Lampiran 3]. Sedangkan skema perancangan sistem kerja komponen secara
keseluruhan ditunjukkan gambar 2 sebagai berikut.
Gambar 2. Skema perancangan sistem kerja alat
Perhitungan Daya Turbin Angin Savonius
Turbin savonius vertikal dikopel dengan generator DC agar menghasilkan
listrik dengan tegangan 12 V. Penggunaan turbin angin savonius vertikal karena dinilai
efektif pada kecepatan angin rendah (putranto dan Aditnyo, 2012). Sesuai konfigurasi
optimum, yaitu 50:50 maka daya yang harus dihasilkan turbin angin savonius vertikal
adalah 760 Wh. Laju angin diasumsikan ada setiap hari (24 jam) dengan kecepatan
rata-rata 3,2 m/s (Ibrahim dan Adam, 2012). Sehingga dapat ditentukan besar kapasitas
daya dari turbin angin savonius vertikal sebagai berikut.
𝑃 =𝑊
𝑡=
760 𝑊ℎ
24= 31,6 𝑊𝑎𝑡𝑡/𝑗𝑎𝑚
Maka dapat diasumsikan bahwa dalam sehari turbin angin dapat menghasilkan
energi listrik sebanyak 31.6 Watt x 24 Jam = 758.4 Wh
Perhitungan Daya Photovoltaic
Energi surya dapat dikonversi langsung menjadi energi lain dengan tiga proses
secara terpisah yaitu proses heliochemical, helioelectrical, dan heliothermal. Konversi
energi surya menjadi energi listrik disebut helioelectrical (Santosa dan Imam, 2014).
Gambar prinsip kerja photovoltaic ditunjukkan oleh gambar 3 sebagai berikut.
Photovoltaic
dan turbin
angin
1
Sistem Kendali
On Grid
2
Baterai
3
Propeller
4
64 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3. Prinsip kerja photovoltaic
Photovoltaic yang digunakan adalah jenis poly-crystalline. Jenis photovoltaic
(Poly-Crystalline) The Polycristalline cell memiliki tingkat output yang lebih baik
pada sudut cahaya rendah dan pada saat ini paling umum digunakan (Sitorus et.al.,
2015). Daya maksimal (wattpeak) yang dihasilkan sebuah photovoltaic dapat
diketahui melalui nameplate. Lama penyinaran matahari diasumsikan selama 9 jam
yaitu (pukul 08.00-16.00). Intensitas cahaya cahaya matahari yang diperoleh
direncanakan konstan dan maksimum (peak) yaitu 1000 watt/m2. Adapun perhitungan
output yang dihasilkan oleh photovoltaic adalah sebagai berikut Berdasarkan lama
penyinaran tersebut maka dapat ditentukan besar daya yang dihasilkan oleh sebuah
photovoltaic adalah sebagai berikut.
𝑃 =𝑊
𝑡=
1000 𝑊𝑎𝑡𝑡 𝐻𝑜𝑢𝑟
9 𝐽𝑎𝑚= 111,1 𝑊𝑎𝑡𝑡
Hasil perhitungan kapasitas daya yang diperoleh perlu dilakukan pembulatan
menjadi 100 Watt atau sama dengan photovoltaic yang memiliki spesifikasi 100 Wp.
Hal ini memiliki maksudkan agar sesuai dengan spesifikasi photovoltaic yang ada di
pasaran. Karena photovoltaic berkapasitas 100 Wp beragam maka ukuran photovoltaic
perlu diketahui. Perhitungannya adalah: Intensitas cahaya matahari di pantai utara
Jawa berkisar 4,5 – 6 KWh/m2/hari, maka nilai annual solar irradiation-nya dengan
mengambil rata-rata potensi sebesar 5,25 KWh/m2/hari adalah (5,25 KWh/m2/hari x
365 hari)/(1 KWh/m2/hari) = 1916,25. Efisiensi photovoltaic yang digunakan adalah
photovoltaic umum ada di pasaran, yaitu memiliki efisiensi 19,5%. Oleh karena itu
ukuran photovoltaic dapat ditentukan dengan rumus:
𝐴 =𝐸
𝐸𝑓𝑒𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖𝑥𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 𝐴𝑛𝑛𝑢𝑎𝑙 𝐼𝑟𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛
𝐴 =1000
0.2 𝑥 1916.25= 2.6 𝑚² ≈ 2.5𝑚2
Dengan efesiensi modul = 15,2 %
Winput = 1000 Watt/m2
𝐸𝑓𝑒𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 (ƞ) =𝑊𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡
𝑊𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡𝑥𝐴
15,2% =𝑊𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡
1000𝑥2,5
𝑊𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 =15,2% × 1000
2,5= 60.08 𝑊𝑎𝑡𝑡
𝐴 𝑎𝑡𝑎𝑝 = 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 × 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 = 10 𝑚 × 6 𝑚 = 60 𝑚2
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 65 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙 =𝐴 𝑎𝑡𝑎𝑝
𝐴 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙=
60 𝑚2
2,5 𝑚2= 24 𝑏𝑢𝑎ℎ
Total listrik yang dihasilkan dari photovoltaic adalah 1.440 Watt ≈ 1500 Watt
Maka dalam sehari diasumsikan lama penyinaran matahari 9 jam maka listrik
yang dihasilkan adalah 1500 Watt x 9 Jam =13.500 Wh
Perhitungan Kapasitas Baterai
Total energi listrik yang dihasilkan dua sumber terbarukan dalam sehari adalah
758.4 + 1500 = 2.258,64Wh. Dengan tegangan 12 V, maka didapatkan arus sebesar
127 Ah. Direncanakan baterai menggunakan Rolls Marine Batteries, tipe Series 5000
dengan kapasitas 357 Ah. Hal tersebut digunakan untuk mendapatkan kapasitas yang
lebih besar sebagai cadangan dari energi yang terus dihasilkan oleh sumber energi
panas matahari dan energi angin.
66 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Analisa Ekonomi Implementasi ERT FISHBOAT
Pada saat kapal hybrid ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries
Boat) diterapkan secara real, maka akan diperoleh keuntungan bagi nelayan di Pantai
Utara khusunya Kota Semarang. Keuntungan tersebut meliputi penghematan biaya
operasional yang berdampak pada kenaikan produktivitas penghasilan nelayan dalam
melaksanakan aktivitas melaut.
Tabel 1. Perbandingan kapal motor konvensional dengan ERT FISHBOAT
(Eco Renewable Traditional Fisheries Boat)
Kapal Motor Konvensional Solar = 7.000/liter
Diasumsikan nelayan melaksanakan aktivitas
melaut sebanyak 26 kali dalam satu bulan (1 kali
melaut = 2 liter solar), dan penghasilan sehari =
150.000/hari
Perawatan Kapal = 200.000
Pengeluaran per Bulan = 564.000/bulan
ERT FISHBOAT (Eco Renewable
Traditional Fisheries Boat) • Perawatan Photovoltaic = Rp. 12.084,00
• Perawatan Turbin Angin Savonius = Rp.
58.333,00
• Perawatan Sistem Kendali = Rp.62.083,00
• Perawatan Baterai = Rp. 16.666,00
• Kontrol Hybrid = Rp 8.333,00
• Perawatan Motor DC = Rp.20.833,00
• Perawatan kapal = Rp. 200.000,00
Total pengeluaran = 392.221 rupiah/bulan
Dari Tabel tersebut, didapatkan bahwa nelayan di Pantai Utara Kota Semarang
dapat menghemat biaya operasional hingga 30,1% sehingga mengalami kenaikan
produktivitas sebesar 4,44 %, jika dibandingkan selama ini para nelayan menggunakan
kapal motor konvensional.
Break Event Point (BEP) Implementasi ERT FISHBOAT
Penerapan ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) ini
pada awalnya membutuhkan biaya yang cukup besar dalam pembuatannya. Namun,
modal tersebut akan kembali (break event point) setelah melewati titik keseimbangan,
maka nelayan akan merasakan dampak dari penghematan biaya operasional dan
kenaikan produktivitas dibandingkan sebelum menggunakan ERT FISHBOAT (Eco
Renewable Traditional Fisheries Boat). Tabel harga komponen dalam perencanaan
sistem hybrid pada kapal ini ditunjukkan oleh tabel berikut.
Tabel 2. Perbandingan komponen pada ERT FISHBOAT
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 67 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Komponen Harga (Rp)
Photovoltaic 3.000.000
Turbin Angin Savonius Vertikal 3.000.000
Sistem Kendali 800.000
Panel Hybrid Controller 4.000.000
Baterai 750.000
Kontrol Hybrid 300.000
Motor DC 750.000
Total 12.600.000
Penerapan ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) ini
pada awalnya membutuhkan biaya yang cukup besar dalam pembuatannya. Namun,
modal tersebut akan kembali (break even point). Setelah melewati titik keseimbangan,
maka nelayan akan merasakan dampak dari penghematan biaya operasional dan
kenaikan produktivitas dibandingkan sebelum menggunakan ERT FISHBOAT. Grafik
perhitungan secara ekonomi penggunaan ERT FISHBOAT dengan kapal motor
konvensional dapat dilihat pada gambar berikut.
Dari grafik di atas dapat dilihat pada bulan ke 3 terjadi titik keseimbangan
antara penggunaan ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat)
dengan kapal motor konvensional. Setelah melewati titik tersebut, para nelayan akan
merasakan keuntungan ekonomis. Biaya kebutuhan pokok sehari-hari nelayan rata-
rata Rp 3.000.000 per bulan dengan pendapatan tiap harinya setelah menggunakan
ERT FISHBOAT rata-rata adalah Rp 150.000. Dengan 26 kali melaut tiap bulan, maka
pendapatan nelayan adalah Rp 3.900.000, sehingga nelayan bisa berinvestasi sebesar:
Investasi = Pendapatan melaut – Kebutuhan pokok – Biaya perawatan
= 3.900.000 – 3.000.000 – 392.221
= Rp. 507.779,00
68 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Untuk BEP atau modal pembuatan alat akan kembali dalam waktu: Break
Event Point (BEP) = Modal / Investasi = 12.600.000 / 507.779 = 24 bulan
Dengan keandalan alat ini dan biaya perawatan yang murah, maka nelayan
dapat menghemat biaya operasional sehingga dapat meningkatkan produktivitas
pendapatan para nelayan.
Keunggulan ERT FISHBOAT Eco Renewable Traditional Fisheries Boat)
Ketika para nelayan Kota Semarang menggunakan teknologi kapal ERT
FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) ini sebagai transportasi
mereka dalam mencari ikan, maka para nelayan akan mendapatkan keuntungan lebih
jika dibandingkan dengan ketika mereka selama ini menggunakan kapal motor
konvensional. Keuntungan tersebut dipaparkan dalam perbandingan tabel beriku.
Tabel 3. Perbandingan kelebihan ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional
Fisheries Boat) dengan kapal motor konvensional
Kapal ERT FISHBOAT
(Eco Renewable
Traditional Fisheries Boat)
Ramah lingkungan, tanpa
emisi, menggunakan
sistem kendali otomatis,
bertenaga hybrid, mampu
meningkatkan
produktivitas nelayan
Pantai Utara Khususnya
Kota Semarang
Memiliki banyak kelebihan
Kapal Motor
Konvensional
Tidak ramah lingkungan,
dan biaya operasional
mahal
Memiliki banyak
kekurangan
Berdasarkan tabel tersebut dapat dilihat bahwasanya teknologi kapal ERT
FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) memiliki banyak kelebihan
jika dibandingkan dengan kapal motor konvensional berbahan bakar minyak.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 69 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Tahap Implementasi ERT FISHBOAT
Gambar 4. Pihak berperan dalam implementasi
1. Pihak Terkait dalam Implementasi
Pada tahap implementasi diperlukan beberapa pihak terkait, antara lain:
a. Dinas Kelautan dan Perikanan
Dinas Kelautan dan Perikanan berperan sebagai regulasi dan mendukung
implementasi teknologi ramah lingkungan yang mampu menekan biaya
operasional nelayan dan meningkatkan hasil tangkap. Hal tersebut sesuai
kewenangan Dinas Kelautan dan Perikanan sebagai perumus kebijakan
teknis bidang perikanan dan kelautan, menyelenggarakan program kerja
dan pelayanan umum, serta melaksanakan pembinaan dan pengawasan.
b. Akademisi
Akademisi memiliki peran sebagai pengagas, melakukan riset, serta
perijinan terhadap Dinas Kelautan dan Perikanan serta pihak berwenang
yang mendukung dalam membuat dan implementasi teknologi ERT
FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat)
c. Nelayan
Teknologi kapal ini akan dimanfaatkan oleh nelayan tradisional sebagai
sarana dalam melakukan aktivitas laut melalui pemanfaatan sumber energi
terbarukan yang ramah lingkungan serta bersifat sustainable
(berkelanjutan).
2. Langkah-Langkah Implementasi
a. Persiapan
Pada tahap persiapan dilakukan guna mempersiapkan semua
perlengkapan, kemudian survey lokasi sasaran sebagai pelaksanaan
perancangan alat yang akan disosialiasasikan pada nelayan.
b. Pendekatan dan Sosialisasi Kepada Nelayan Tradisional
Pendekatan dan sosialisasi merupakan tahap pengelanan teknologi ERT
FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat), menjelaskan
perancangan dan pemasangan alat, sistem kerja alat, kelebihan alat, serta
tahap perawatan.
c. Pelatihan Implementasi
Pada tahap ini dilakukan pengoperasian teknologi ERT FISHBOAT (Eco
Renewable Traditional Fisheries Boat) pada saat digunakan.
1
2
3
70 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
d. Pelaksanaan dan Pengawasan
Pada tahap ini dilaksanakan implementasi teknologi ERT FISHBOAT
(Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) kemudian dilakukan
pengawasan secara terstruktur.
3. Implementasi ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries
Boat)
Gambar 5. Proyeksi implementasi
• Tahun 2021 = Menentukan wilayah ujicoba dan implementasi teknologi.
Dalam hal ini studi kasus di Kota Semarang dan menjalin kerjasama antara
dinas kelautan dan perikanan, pemerintah setempat, dan masyarakat
nelayan.
• Tahun 2023 = Melakukan kerjasama dalam uji coba teknologi dan
melalukan pengawasan dan sosialisasi dengan masyarakat nelayan
• Tahun 2025 = Evaluasi lanjutan, penerapan komersil, perijinan dan
promosi, menjalin kerjasama
• Tahun 2030 = proyeksi keberhasilan dan implementasi skala nasional
4. Luaran Implementasi
a. Menghemat biaya operasional bahan bakar nelayan. Hal ini dikarenakan
dengan adanya inovasi ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional
Fisheries Boat) akan memberikan keuntungan finansial nelayan berupa
menghemat biaya operasional bahan bakar. Hal tersebut dikarenakan kapal
ini menggunakan teknologi yang dapat diperbaharui yaitu panas matahari
dan energi angin. Oleh karena itu memberikan dampak berupa mengurangi
ketergantungan bahan bakar minyak sebagai sumber utama.
b. Menciptakan Teknologi Aplikatif Ramah Lingkungan yaitu ERT
FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) dirancang
sebagai teknologi ramah lingkungan karena memanfaatkan potensi panas
matahari dan energi angin sebagai energi sumber utama.
3. Penutup
Kesimpulan
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan yaitu
2021
2023
20252030
Menentukan wilayah sebagai ujicoba dan menjalin kerjasama
Melakukan kerjasama, sosialisasi nelayan, dan evaluasi
Evaluasi, penerapan komersil, perijinan promosi
Proyeksi keberhasilan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 71 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Total energi yang dihasilkan oleh turbin angin adalah 758.4 Watt/jam dan
photovoltaic adalah 13.500 Watt selama 9 jam
2. Total energi listrik yang dihasilkan dua sumber terbarukan dalam sehari adalah
758.4 + 13.500 Wh = 14.258,4 Wh. Dengan tegangan 12 V, maka didapatkan
arus sebesar 127 Ah. Baterai yang Rolls Marine Batteries, tipe Series 5000
dengan kapasitas 357 Ah. Jumlah baterai yang dibutuhkan sebanyak 4 buah
baterai.
3. Implementasi ERT FISHBOAT dapat meningkatkan produktivitas pendapatan
nelayan sebesar 4.44% dan menurunkan biaya operasional sebesar 30.1% per
bulan dibandingkan motor konvensional.
Saran/Rekomendasi
Teknologi ERT FISHBOAT (Eco Renewable Traditional Fisheries Boat) memerlukan
riset lebih lanjut untuk keperluan penyempurnaan dan pengembangan agar dapat
terealisasikan dengan baik serta melakukan kerjasama dengan pihak terkait sehingga
dapat digunakan oleh nelayan secara berkelanjutan.
4. Daftar Pustaka
Baihaqi., &Hufiadi. (2013). Komposisi hasil tangkapan dan hasil per unit upaya
(CPUE) cantrang di perairan utara Jawa. in: Suman,A.,Wudianto, G. Bintoro
& J. Haluan (Eds): Status pemanfaatan sumber daya ikan di perairan laut Jawa,
Penerbit Ref Grafika, Jakarta. Hlm.167-177.
Chamdareno, P. Gagani, E. Nuryanto, E. Darmawan. 2019. Perencanaan Sistem
Pembangkit Listrik Hybrid (Panel Surya dan Diesel Generator) Pada Kapal KM.
Kelud. RESISTOR. Vol (02). No (01). Hlm. 59-64.
Hartono Tjahto T. dan Zahri Nasution. 2005. Aspek-Aspek Sosial Budaya dalam
Kerangka Upaya Pemberdayaan Masyarakat Nelayan di Indonesia. Jurnal
Penelitian Perikanan Indonesia. Vol (11). No (03). Hlm. 21-39.
Hidayat, T., & Noegroho, T. (2013). Perikanan jaring insang hanyut di laut Jawa. in:
Suman, A., Wudianto , G. Bintoro & J. Haluan (Eds): Status pemanfaatan
sumber daya ikan di perairan laut Jawa, Penerbit Ref Grafika, Jakarta. Hlm.
235-243.
Humaedi, M. Ali. 2012. Kemiskinan Nelayan: Studi Kasus Penyebab Eksternal dan
Upaya Revitalisasi Tradisi Pengentasan di Kaliori, Rembang, Jawa Tengah.
Jurnal SOSEK KP. Vol (07). No (02). Hlm. 139-206.
Ibrahim, Adam.2012. Simulasi Photovoltaic dan Kincir Angin Savonius Sebagai
Sumber Energi Penggerak Motor Kapal Nelayan. Jurnal. Teknik Fisika ITS.
Indarti lin dan Dwiyadi S. Wardana. 2013. Metode Pemberdayaan Masyarakat Pesisir
Melalui Penguatan Kelembagaan di Wilayah Pesisir Kota Semarang.
BENEFIT Jurnal Manajemen dan Bisnis. Vol (17). No (01). Hlm. 75-88.
Massadun dan Putri Nurpratiwi. 2016. Kajian Kemiskinan Masyarakat Nelayan di
Kampung Tambak Lorok. Jurnal Perencanaan Wilayah dan Kota. Vol (27). No
(01). Hlm. 49-67.
72 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Muslim Muswar dan Danny Faturachman. 2015. Pemanfaatan Tenaga Surya Sebagai
Alternatif Energi Terbarukan Untuk Fasilitas Suplai Daya Penerangan di Kapal.
Jurnal Fakultas Teknologi Kelautan. Universitas Darma Persada.
Purwanto Dedi Budi dan Ikap Utama. 2015. Kajian Pengembangan Kapal Wisata Berbasis
Energi Alternatif: Kombinasi Layar dan Panel Surya. Jurnal KAPAL. Vol (12).
No (01). Hlm. 25-30.
Putranto, Adityo. 2011. Rancang Bangun Turbin Angin Vertikal untuk Penerangan
Rumah Tangga. Tugas Akhir. Teknik Mesin, Universitas Diponegoro.
Retnowati, Endang. 2011. Nelayan Indonesia Dalam Pusaran Kemiskinan Struktural
(Perspektif Sosial, Ekonomi dan Hukum). Fakultas Hukum Universitas Wijaya
Kusuma Surabaya. Jurnal Volume XVI No. 3 Tahun 2011 Edisi Mei.
Santosa A. W. Budi dan Imam P. Mulyatno. 2014. Pemanfaatan Tenaga Angin dan Surya
sebagai Alat Pembangkit Listrik Pada Bagan Perahu. KAPAL. Vol (11). No (03).
Hlm. 108-116.
Setiawan Wira, Rio Hermawan, Suardi. 2018. Analisa Potensi Angin dan Cahaya
Matahari Sebagai Alternatif Sumber Tenaga Listrik di Wilayah Laut Sewu. Jurnal
Sains Terapan. Vol (04). No (01). Hlm. 57-62.
Setyawan Nicky dkk. 2018. Geomaritim Indonesia (Kajian Histori, Sumberdaya dan
Teknologi, Menuju Indonesia Sebagai Poros Maritim Dunia). Bogor. Badan
Informasi Geospasial.
Sitorus Boris De Palma, Ari Wibawa Budi Santosa, Good Rindo. 2015. Analisa Teknis
dan Ekonomis Penggunaan Wind Turbine dan Solar Cell pada Kapal Perikanan.
Jurnal Teknik Perkapalan. Vol (03). No (01). Hlm. 55-62.
Sudiyono dan Bambang Antoko. 2008. Perancangan dan Pembuatan Kapal Wisata dengan
Motor Generator Listrik Tenaga Surya Sebagai Energi Alternatif Penggerak
Propeler. Jurnal Teknik Mesin. Vol (10). No (01). Hlm. 52-62.
Suman Ali, Fayakun S., Budi Nugraha, Asep P., K. Amir, dan Mahiswara. 2018. Status
Stok Sumber Daya Ikan Tahun 2016 di Wilayah Pengelolaan Perikanan Negara
Republik Indonesia (WPP NRI) dan Alternatif Pengelolaannya. Jurnal
Kebijakan Perikanan Indonesia. Vol (10). No (02). Hlm. 107-128.
Sutardjo, Sharif Cicip. 2014. Kebijakan Pembangunan Kelautan dan Perikanan ke
Depan (Development Policy of Marine and Fisheries). Jurnal Kebijakan
Perikanan Indonesia. Vol (06). No (01). Hlm. 37-42.
Tirtadanu, Suprapto., & Ernawati, T. (2016). Komposisi, sebaran dan kepadatan stok
udang di laut Jawa. BalaiPenelitian Perikanan Laut, Jakarta (inpress).
Triarso, Imam 2012. Potensi dan Peluang Pengembangan Usaha Perikanan Tangkap
di Pantura Jawa Tengah. Jurnal Saintek Perikanan. Vol (08). No (01). Hlm. 65-
73.
Zamroni, A., Suwarso., & Fauzi, M. (2013). Perkembangan perikanan mini purse seine
di perairan utara Jawa. in : Suman, A., Wudianto , G. Bintoro & J. Haluan (Eds)
: Status pemanfaatan sumber daya ikan di perairan laut Jawa, Penerbit Ref
Grafika, Jakarta. Hlm. 245-255.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 73 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
SHARE, APLIKASI SOSIAL MEDIA BERBASIS ARTIFICIAL
NEURAL NETWORK (ANN) DAN DATA SCIENCE UNTUK
MANAJEMEN KESEHATAN MENTAL
AWLA FAJRI ASSALAM
LAURENZIUS YUDHA P.
IIS ROHMATIN
74 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 75 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Pada tanggal 14 Januari 2020, Liputan6.com melaporkan bahwa seorang siswi
SMP di Jakarta Timur berinisial SN (14) bunuh diri. Motif bunuh diri diperkirakan
karena perundungan verbal dan linguistik yang menyebabkan depresi dan trauma
(Pratiwi, 2020). Indonesia mengalami 3,07-3,26 kasus kematian karena bunuh diri
untuk setiap 100.000 penduduk per tahun (Jayani, 2019). Indonesia memiliki 264 juta
penduduk pada tahun 2017. Sehingga, jika dikalkulasikan, jumlah penduduk Indonesia
yang bunuh diri pada tahun 2017 mencapai 8000 jiwa. Berita dan data menyedihkan
ini menggambarkan cerita buruk penanganan kesehatan mental di Indonesia.
Fasilitas dan tenaga pelayanan kesehatan mental di Indonesia masih minim.
Data yang diperoleh dari Tirto.id menunjukkan bahwa Indonesia hanya memiliki 48
rumah sakit jiwa. Bahkan, 8 dari 34 provinsi Indonesia tidak memiliki rumah sakit
jiwa dan 3 provinsi tidak menyediakan psikiater sama sekali. Ditambah lagi, jumlah
psikiater di Indonesia hanya berkisar 600 sampai 800 orang saja. Sehingga, satu orang
psikiater harus menangani 300-400 ribu orang Indonesia (Matta, 2016).
Masalah kesehatan mental Indonesia tidak hanya diakibatkan kurangnya
fasilitas. Kuatnya stigma buruk masyarakat terhadap depresi dan gangguan kejiwaan
lainnya turut menjadi penghalang besar penderita mendapat penanganan dan kontrol.
Penderita kerap mengabaikan gejala depresi dan kelainan yang dihadapinya sampai
berlarut-larut karena malu dan tidak ingin disebut sebagai orang gila. Akibatnya,
penanganan dini gagal dilakukan dan gejala yang dialami berubah menjadi kronis.
Banyak kasus bunuh diri di Indonesia yang terjadi karena penanganan gejala depresi
yang telat dilakukan.
Sekretaris PP Perhimpunan Dokter Spesialis Kedokteran Jiwa Indonesia
(PDSKJI) dr. Agung Frijanto (2019) mengatakan konsekuensi seseorang apabila
depresi tak tertangani maka akan meningkatkan risiko bunuh diri. Pada 2018, angka
prevalensi gangguan jiwa naik menjadi 9,8% dibanding tahun 2013 yang masih 6%
(Riskesdas, 2018). Peningkatan ini menjadi alarm keras bagi Indonesia untuk mencari
solusi peningkatan kesehatan mental.
Gambar 1. Data Gangguan Jiwa di Indonesia
76 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Pada era modernisasi ini, sosial media merupakan salah satu bentuk teknologi
yang berkembang sangat cepat. Data statistik menunjukkan terjadinya peningkatan
signifikan angka penggunaan sosial media dari tahun 2004 hingga 2018 (Statista and
TNW, 2019). Pengguna internet di Indonesia menurut Kementerian Komunikasi dan
Informatika (Kemenkominfo) mencapai 63 juta orang dan 95 persen penggunanya
menggunakan sosial media. Di satu sisi, sosial media memberikan kemudahan dalam
berkomunikasi. Tetapi, di sisi lain, sosial media juga memberikan dampak negatif
kepada para penggunanya. Hasil survey menunjukkan bahwa terdapat korelasi antara
intensitas penggunaan media sosial dengan perasaan depresi dan kesendirian yang
dialami individu (Hunt, et al. 2018). Hal seperti ini dapat dipandang sebagai suatu
anomali dimana dalam dunia yang saling terkoneksi, justru didapati banyak orang yang
merasa sendirian. Fenomena seperti ini tidak lepas dari perkembangan teknologi yang
semakin cepat. Fenomena modernisasi komunikasi ini semakin meningkatkan kondisi
buruk kesehatan mental Indonesia.
Gambar 2. Jumlah pengguna media sosial
Kondisi buruk kesehatan mental bisa dikurangi dengan diagnosa yang baik dan
penanganan yang cepat. Selama ini, metode yang telah dikembangkan untuk
mendiagnosa depresi adalah melalui survey seperti Geriatric Depression Scale (GDS-
5), The Hopkins Symtoms Checklist (HSCL-25), dan Hospital Anxiety Depression
Scale (HADS) yang harus dilakukan secara langsung dengan bertemu secara fisik
bersama psikolog. Penanganan juga memerlukan pertemuan dengan psikolog.
Berdasarkan fakta yang telah diutarakan sebelumnya, metode diagnosis dan
penanganan seperti ini kurang sempurna untuk menyelesaikan permasalahan
kesehatan mental di Indonesia. Perlu ada modernisasi penanganan kesehatan mental
di Indonesia. Untuk itu, kami mengajukan ide “Share, Aplikasi Sosial Media berbasis
Artificial Neural Network (ANN) dan Data Science untuk manajemen kesehatan
mental” sebagai bentuk modernisasi penanganan kesehatan mental memanfaatkan
masalah sosial media sebagai penyebab depresi yang tidak bisa dihalangi
perkembangannya menjadi solusi.
2. Pembahasan
Share
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 77 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Share merupakan media sosial berbasis android yang mampu mendiagnosis
dan menangani permasalahan kesehatan mental. Keseluruhan sistem diagnosis Share
bekerja berdasarkan tiga komponen utama yaitu Machine Learning dengan metode
Deep Learning Neural Network, Data Science, dan Image Recognition. Deep Learning
Neural Network adalah algoritma yang menggunakan beberapa lapisan neuron buatan
sehingga diperoleh hubungan yang benar antara masukan dengan keluaran (Nielsen,
2019). Data Science ialah metode yang menggunakan analisis statistik untuk
memproses data dalam jumlah besar yang tidak teratur menjadi suatu informasi yang
berguna. Sedangkan, Image recognition merupakan salah satu pemanfaatan machine
learning yang memungkinkan analisis melalui sebuah foto diri seseorang. Share akan
mengumpulkan berbagai data dan memproses sedemikian rupa untuk diagnosis. Data
tersebut kemudian dapat digunakan pribadi untuk kontrol atau dibagikan ke keluarga
sebagai pendukung kontrol. Share juga menyediakan psikiater yang bisa dihubungi
secara online untuk penanganan lebih lanjut.
Sistem Diagnosis Depresi
Sistem diagnosis depresi yang diterapkan dalam Share memanfaatkan tiga
metode. Metode pertama memanfaatkan image recognition untuk menganalisa
depresi. Metode kedua adalah image recognition untuk menganalisa depresi. Metode
ini memanfaatkan algoritma SVM (Support Vector Machine) berdasarkan data
training yang tersedia demi mendapatkan tingkat depresi seseorang dari potret
wajahnya. Metode kedua diagnosis memanfaatkan deep learning neural network untuk
menganalisa diksi dan timing posting seseorang untuk dicari kondisi mentalnya. Lalu,
metode terakhir menggunakan teknik tradisional berupa formulir tools diagnosis
kesehatan mental untuk verifikasi hasil yang didapatkan dari dua metode sebelumnya.
Metode pertama yaitu metode image recognition, dipilih dengan pertimbangan
kelebihan yaitu mendeteksi ekspresi dari gambar wajah merupakan cara yang
sederhana dan efektif karena ekspresi wajah merupakan bentuk paling penting dari
komunikasi non-verbal untuk mengekspresikan keadaan emosi atau mental seseorang.
Selain itu, metode ini juga dapat mengidentifikasi depresi dalam bentuk video. Potret
dan video merupakan hal lumrah dalam sosial media yang semakin menambah poin
lebih metode ini.
Metode ini bekerja berdasarkan pendetekesian emosi dari gambar wajah
seseorang. Sistem ini akan dilatih dengan mendeteksi fitur wajah dari emosi negatif
dan positif dari banyak orang sehingga pada akhirnya sistem dapat mengidentifikasi
tingkat depresi seseorang dilihat dari jumlah emosi negatif yang paling dominan.
Berikut adalah diagram alir proses image recognition,
78 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3. Diagram alir proses image recognition
Langkah awal proses pendeteksian deperesi dilakukan dengan mengambil
gambar wajah orang, kemudian dari gambar yang tertangkap akan menunjukkan
berbagai ekspresi wajah, seperti bahagia, sedih, cemas, dan lainnya. Selanjutnya input
dari berbagai ekspresi wajah akan diolah menggunakan gabor filter bank. Filter bekerja
seperti diilustrasikan pada gambar 4. Citra dibuat grayscale yang kemudian setiap pixel
diberikan penomoran biner. Data biner kemudian diklasifikasikan menggunakan
Support Vector Machine (SVM) classifier berdasarkan tingkatan depresi. SVM
merupakan suatu teknik untuk menemukan hyperplane yang bisa memisahkan dua set
data dari dua kelas yang berbeda. SVM classifier mengklasifikasikan data uji dan
memberikan kelas prediksi. SVM memanfaatkan data training untuk memisahkan dua
klasifikasi data. Semakin lama, akurasi akan terus meningkat seiring jumlah data
training meningkat. Hasil klasifikasi berupa tingkat depresi disimpan di database
kondisi harian untuk kontrol.
Gambar 4. Citra hasil filter
Metode kedua yang digunakan adalah deep learning neural network. Metode
ini dipilih karena memungkinan untuk dilakukan analisis terhadap perilaku pengguna
Share secara online setiap harinya dengan otomatis sehingga kecenderungan pengguna
untuk mengalami depresi dapat dideteksi sedini mungkin. Berdasarkan (Islam et al.,
2018) keakuratan hasil analisis melalui metode ini mencapai 80%. Dengan nilai
akurasi sebesar itu ditambah dengan analisis yang bisa dilakukan secara realtime
membuat metode ini menjadi pilihan yang tepat.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 79 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 5. Hasil machine learning analisis diksi dan akurasinya
Metode kedua menganalisis unggahan pengguna Share. Kata-kata di dalam
unggahan pengguna yang mengandung ekspresi rasa depresi seperti “#sedih”,
“#bosanhidup”, atau “#depresi” akan dideteksi dan menjadi alarm untuk teman-teman
dari pengunggah pos tersebut. Mesin juga akan membedakan tulisan-tulisan seperti
“depresi ekonomi” atau “depresi besar amerika” karena tidak berhubungan dengan
masalah yang menjadi perhatian. Tentu tidak semua unggahan memuat tulisan-tulisan
seperti itu, beberapa diantaranya menuliskan rasa depresinya secara implisit sehingga
diperlukan analisis yang lebih komprehensif. Selain melalui tulisan, timing post juga
akan dianalisa sebagai faktor yang mengindikasikan penurunan kondisi mental.
Komputer akan belajar mengenali pola-pola depresi melalui tulisan dan foto
dengan deep learning neural network. Metode pembelajaran mesin yang digunakan
adalah melalui supervised learning. Komputer akan diberi tulisan-tulisan dan gambar-
gambar baik yang menunjukkan adanya depresi maupun tidak. Cost function yang
diperoleh kemudian akan dievaluasi dengan metode gradient descent sehingga
diperoleh hubungan yang tepat antara input data dengan hasil prediksi.
Gambar 6. Flowchart system diagnostik Share
Analisis melalui gambar dan tulisan unggahan dapat memberikan indikasi
kecenderungan seseorang untuk mengalami depresi. Apabila seseorang terindikasi
80 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
depresi, akan disediakan isian form sebagai metode ketiga sehingga pengguna Share
dapat mengkonfirmasi apakah hasil analisis oleh komputer memang benar atau tidak
menurut metode konvensional. Selain isian form, disediakan fitur help untuk pengguna
bisa berkonsultasi secara langsung dengan psikolog melalui chat daring.
Prediksi dan Penanganan
Share tidak hanya membantu diagnosis melainkan memberikan penanganan
lebih lanjut terhadap data yang didapat. Diagnosis dilakukan untuk mendapatkan data
tingkat kesehatan mental pengguna. Data yang didapat dimanfaatkan kemudian
sebagai bahan data training, prediksi, dan penanganan lebih lanjut.
Sistem prediksi dilakukan dengan metode SVM. Sistem memanfaatkan data
kondisi kesehatan mental pengguna sebagai data training untuk kemudian digunakan
dalam mengklasifikasikan sifat grafik. Sifat grafik diklasifikasikan berdasarkan dua
klaster yaitu “akan naik” atau “akan turun”. Data juga akan diperlengkap hasil analisa
diksi dan timing post untuk memberikan hasil yang lebih akurat prediksi kondisi
mental. Apabila diprediksikan esok hari pengguna akan mengalami penurunan
kesehatan mental, pengguna akan disarankan melakukan kegiatan yang dapat
melawannya seperti mendengar musik, olahraga, atau sosialisasi.
Sistem penanganan kondisi mental dilakukan dengan 3 cara utama. Secara
pribadi, dibantu orang terdekat, dan dengan bantuan ahli. Secara pribadi, Share
memberikan kumpulan musik yang dapat mengobati depresi. Dalam jangka panjang,
mungkin juga dilakukan pemodelan dengan data science untuk mengklasifikasikan
musik yang memang mampu mengobati depresi. Pengguna dapat mendengarkan
musik di aplikasi. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan (Thoma et al., 2013)
musik bisa mengurangi depresi.
Secara pribadi, Share memberikan kumpulan musik yang dapat mengobati
depresi (Thoma et al., 2013). Dalam jangka panjang, mungkin juga dilakukan
pemodelan dengan data science untuk mengklasifikasikan musik yang memang
mampu mengobati depresi. Pengguna dapat mendengarkan musik melalui aplikasi
Share. Selain musik, pengguna juga dapat mendengarkan misi-misi seperti olahraga
atau mencari foto. Misi-misi tersebut dimaksudkan untuk memperbaikin kondisi
mental pengguna seperti yang dituliskan pada suatu jurnal bahwa aktivitas fisik dapat
membantu (Merikangas et al., 2018).
Penanganan juga bisa dilakukan dengan bantuan keluarga. Pengguna mampu
membagikan data kondisi mentalnya pada keluarganya. Keluarga akan diberikan
peringatan jika kondisi penderita dalam keadaan bahaya. Keluarga juga akan diberikan
saran yang sesuai berdasarkan kondisi mental pengguna. Diharapkan peran orang
terdekat mampu mengurangi beban mental pengguna.
Terakhir, Share juga menghubungkan pengguna dengan psikolog untuk
berkonsultasi. Tenaga ahli psikiatrik terverifikasi dapat membantu pengguna dengan
bayaran yang didiskusikan secara pribadi. Bantuan tenaga ahli akan menjamin
pengguna Share yang mengalami depresi untuk ditangani dengan baik.
Implementasi
Dalam implementasinya, share akan berbasis aplikasi handphone. Aplikasi
akan memiliki berbagai fitur yang telah dijelaskan sebelumnya. Aplikasi hanya
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 81 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
berfungsi untuk mengambil data pengguna sedangkan pengolahan data dilakukan pada
server utama. Berikut mock up aplikasi Share,
Gambar 7. Tampilan chatting share. Share memungkinkan penggunanya untuk
chatting sesama pengguna dan mempost di timeline. Data diksi dan timing post serta
komunikasi digunakan untuk analisa depresi.
82 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 8. Tampilan test. Share memiliki fitur dimana penggunan dapat mengecek
kondisi mentalnya yaitu dengan form ataupun facial test
Gambar 9. Test form. Pengguna mengisi formulit berdasarkan tes valid. Data akan
langsung disajikan dalam grafik perkembangan kesehatan mental harian
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 83 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 10. Tes gambar. Pengguna diharuskan melakukan selifie. Citra selfie akan
dianalisa dan disimpan sebagai data.
Gambar 11. Help. Help merupakan fitur Share dimana pengguna bisa menghubungu
psikiater, mendengarkan musik, atau mendengarkan saran kegiatan kegiatan yang
mampu mengurangi beban depresi
84 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 12. Data, data harian hasil diagnosis kondisi pengguna. Data dapat
dibagikan dengan siapapun. Data juga telah mencakup prediksi beberapa hari
kedepan
Share memanfaatkan berbagai fitur untuk mengubah sosial media yang
menjadi salah satu penyebab utama depresi menjadi solusi yang berkelanjutan. Sistem
Share menghilangkan keharusan akan pertemuan fisik dalam diagnosis dan pelayanan
kesehatan mental. Sistem ini juga mampu memberikan diagnosis realtime maupun
prediksi untuk menjaga kondisi kesehatan mental pengguna. Selain diagnosis, Share
juga memberikan solusi penanganan yang menyeluruh baik secara pribadi, dengan
bantuan keluarga, maupun ahli.
3. Penutup
Kasus bunuh diri yang marak terjadi di Indonesia menunjukkan buruknya
penanganan kesehatan mental di negeri ini. Buruknya kualitas kesehatan mental di
Indonesia dapat dilihat dari berbagai aspek. Dari segi fasilitas dan fasilitator, Indonesia
hanya memiliki 600-800 psikiater dimana 8 dari 34 provinsi tidak memiliki rumah
sakit jiwa dan 3 provinsi bahkan tidak memiliki satupun psikiater. Selain itu, ditinjau
dari segi budaya, stigma buruk kontrol ke psikiater dan psikolog mendarah daging
dalam budaya Indonesia. Kontrol dan konsultasi ke psikiater serta psikolog dianggap
sesuatu yang sangat memalukan dan melabeli diri sendiri tidak stabil bahkan gila.
Keharusan temu fisik saat kontrol menyebabkan banyak penderita depresi di Indonesia
tidak tertangani yang berakibat buruk.
Modernisasi terjadi dengan sangat cepat. Salah satu aspek modernisasi yang
berkembang paling cepat adalah komunikasi melalui sosial media. Sosial media
merupakan pedang bermata dua dimana satu sisi memperluas konektivitas. Tetapi,
disisi lain sosial media sangat terkait dengan meningkatnya depresi. Sosial media telah
mendarah daging sehingga perkembangannya pesat dan sulit dihentikan. “Share,
Aplikasi Sosial Media Berbasis Artificial Neural Network (Ann) dan Data Science
Untuk Manajemen Kesehatan Mental” merupakan konsep sistem yang memanfaatkan
sosial media yang sulit dihentikan bukan hanya sebagai sumber masalah tetapi juga
untuk menyelesaikan masalah.
Share terdiri atas 3 fitur utama yaitu diagnostik, prediksi, dan penanganan
lanjut. Proses diagnostik dilakukan menggunakan 3 metode yaitu analisa citra dengan
memanfaatkan algoritma SVM (Support Vector Machine), analisa diksi dan timing
post dengan memanfaatkan algoritma deep neural network, serta verifikasi
memanfaatkan kuosioner resmi yang biasa digunakan di metode konvensional. Proses
prediksi Share memanfaatkan algoritma SVM untuk mengklasifikasikan apakah mood
seseorang akan turun di beberapa hari selanjutnya atau naik berdasarkan data
kebiasaan. Terakhir, penanganan yang ditawarkan oleh Share bisa dilakukan sendiri,
dengan bantuan keluarga, atau bahkan dengan bantuan ahli.
Proses diagnostik Share yang memanfaatkan machine learning berarti tingkat
akurasi data analisa akan terus meningkat seiring bertambahnya database. Selain itu,
pemanfaatan konsep sosial media menyebabkan hilangnya keharusan temu fisik dalam
diagnosa dan pelayanan kesehatan mental. Hilangnya keharusan temu fisik penting
untuk kemudahan dan untuk mengatasi stigma buruk konsultasi ke psikolog.
Penanganan dan data yang juga tersedia secara online akan mempermudah proses
rekuperasi pengguna dari kondisi mental yang buruk. Selain itu, sistem penanganan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 85 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
dan prediksi ini juga tentunya akan ikut mengedukasi pengguna agar selanjutnya
mampu mempersiapkan diri lebih baik terhadap fluktuasi kondisi mental. Seluruh
sistem dirancang sedemikian rupa untuk mengatasi kondisi lapangan di Indonesia.
Share diharapkan mampu menjadi solusi yang berkelanjutan dalam memanajemen
kesehatan mental masyarakat
4. Daftar Pustaka
Adam, Aulia. (2019). Defisit Psikiater and Psikolog: Sebarannya Terpusat di Jawa.
Ang Li, et al., “Detecting depression stigma on social media ; A Linguistic Analysis”;
Journal of Affeective Disorders; Volume 232
Girard, Jeffrey M. et al. (2013), Social risk and depression : Evidence from manual
and automatic facial recognition analysis. IEEE International Conferencence
and Workshop
Hunt et al. (2018). No More Fomo: Limiting Social Media Decreases Loneliness and
Depression. University of Pennsylvania: Philadelphia, PA. Journal of Social
and Clinical Psychology.
Jayani, Dwi Hadya. (2019). Berapa Angka Bunuh Diri di Indonesia?. Our World in
Data: https://databoks.katadata.co.id/datapublish/2019/09/11/berapa-angka-
bunuh-diri-di-indonesia (diakses 10 Februari 2020)
Matta, Anzi. (2016). Kesehatan Mental di Indonesia Hari ini. https://tirto.id/kesehatan-
mental-di-indonesia-hari-ini-b9tw (diakses 11 Februari 2020)
Patricia A., et al., (2016). A Content analysis of depression related tweet. Computers
in human Behaviour; Volume 54.
Brian A. Primack, et al., (2016).Use of Multiple Social Media Platform and Symptoms
of Depression and Anxiety; A Nationally representative study among US.
Depression and Anxiety. Volume 33.
Prameswara, Namboodiri S. et al., (2019). A computer vision based image
processomg system for depression detection among students for counseling.
Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science.
Prastiwi, Devira. (2020). 5 Hal Terkait Bunuh Diri Pelajar di Jakarta Timur. Liputan
6: https://www.liputan6.com/news/read/4161425/5-hal-terkait-bunuh-diri-
pelajar-di-jakarta-timur (diakses 11 Februari 2020)
Ramalingam, Devakunchari. (2019). Study of Depression Alaysis using Machine
Learning Technique. International Journal of Innovative Technology and
Exploring Engineering
Thoma, M. V., La Marca, R., Brönnimann, R., Finkel, L., Ehlert, U., & Nater, U. M.
(2013). The Effect of Music on the Human Stress Response. PLoS ONE, 8(8),
e70156. doi:10.1371/journal.pone.0070156
86 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 87 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
EGGURO CHECK: PENGEMBANGAN DETEKTOR DINI
NON-INVASIVE RENDAH BIAYA SEBAGAI UPAYA
PENANGANAN KASUS PENYAKIT BATU GINJAL
DI WILAYAH KARST KABUPATEN PONOROGO
MAHA YUDHA SAMAWI
FARIZKI AFIF GOZALI
SHOLIHAH RAHMATUNNISA UTAMI
88 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 89 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Kabupaten Ponorogo merupakan wilayah di sebelah barat daya Jawa Timur.
Kabupaten ini terkenal akan kesenian reognya yang telah mendunia. Selain itu,
Ponorogo juga memiliki potensi tambang berupa batu kapur (Badan Pusat Statistik
Ponorogo, 2015). Hal ini dilatarbelakangi kondisi fisiografis wilayah barat Ponorogo
yang hampir 40% berupa perbukitan kapur relatif tandus sebagai bagian dari
pegunungan selatan Jawa Timur (Pemerintah Kabupaten Ponorogo, 1991).
Modernisasi zaman telah membuat penambangan semakin intensif dengan
berbagai alat yang dikhawatirkan dapat berdampak pada lingkungan. Akan tetapi,
selain masalah penambangan berlebih, efek kontur gunung kapur inipun berdampak
buruk bagi kondisi kesadahan air akibat akumulasi kandungan zat kapur. Kandungan
kapur yang tinggi dalam air dapat meningkatkatkan 50% kandungan kalsium urin yang
dapat menjadi penyebab terjadinya pembentukan batu saluran kemih atau urolithiasis
(Bellizzi, 1999; Bobihu, 2012; Allie, dan Rodgers, 2003; Siener, dkk., 2004). Tercatat
dalam satu rumah sakit saja, pada jangka waktu 3 tahun terdapat 120 penderita batu
saluran kemih di Ponorogo (Anhar, dan Widianto 2014).
Penyakit batu ginjal (urolithiasis) merupakan penyakit yang ditandai dengan
pembentukan batu pada bagian saluran kemih, termasuk ginjal (Pearle, 2004).
Penyakit ini sangat berbahaya karena tidak hanya melukai dan menyumbat saluran
tempat batu terbentuk, tapi juga berhubungan dengan peningkatan risiko penyakit
kerusakan ginjal kronis, gagal ginjal akut, kardiovaskular, diabetes, dan hipertensi
(Alelign, dan Petros, 2018). Tidak hanya di Ponorogo, data terakhir dunia
menunjukkan 12% dari seluruh populasi dunia mengalami penyakit ini. Selain itu,
secara global jumlah kasus batu ginjal semakin meningkat baik di negara maju maupun
berkembang dengan opsi obat yang masih terbatas (Alelign, dan Petros, 2018). Maka
dari itu perlu tindakan preventif untuk mencegah bertambahnya penderita penyakit ini.
Salah satu bentuknya adalah dengan deteksi dini agar penderita dapat menjaga pola
makan karena manajemen nutrisi adalah tindakan terbaik untuk mencegah
berkembangnya batu saluran kemih (Samal, dkk., 2011).
Deteksi batu ginjal selama ini mengandalkan teknologi pencitraan seperti
magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography (CT), X-ray, dan
ultrasonography (US). CT merupakan metode yang paling efektif saat ini, akan tetapi
biaya dan risiko radiasi tinggi. Sedangkan metode yang lebih tidak berisiko seperti US,
menghasilkan hasil dan ukuran batu yang kurang sensitif (Vijayakumar, dkk., 2018).
Seiring modernisasi dan perkembangan teknologi, muncul metode lain yang dapat
digunakan yakni melalui deteksi kalsium oksalat pada urin sebagai reaktan
terbentuknya batu ginjal yang mayoritas terdiri atas kalsium oksalat (Bellizzi, 1999).
Tes ini lebih aman karena tidak bersifat invasive atau eksploitatif terhadap manusia
karena menggunakan urin yang merupakan zat samping metabolisme. Tetapi, metode
ini belum banyak dikembangkan. Teknik elektrokimia efektif digunakan dalam deteksi
dengan metode ini. Tetapi, teknik elektrokimia memunculkan kelemahan lain karena
elektroda yang digunakan berbasis logam terutama emas dan perak memiliki harga
yang mahal.
Atas dasar uraian masalah diatas, penulis berinisiatif mengembangkan sebuah
karya berjudul “Egguro Check: Pengembangan Detektor Dini Non-Invasive Rendah
90 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Biaya sebagai Upaya Penanganan Kasus Penyakit Batu Ginjal di Wilayah Karst
Kabupaten Ponorogo”.
2. Pembahasan
1. Egguro Check
Gambar 1: Logo Egguro Check
Egguro Check merupakan detektor batu ginjal rendah biaya yang bekerja
dengan mendeteksi kalsium oksalat pada urin. Apabila telah terpasang di alat, cip ini
hanya dengan meneteskan urin pada lubang yang tersedia dan akan muncul hasil
apakah seseorang menderita batu ginjal atau tidak. Detektor ini berbentuk cip
microfluidic elektrokimia. Microfluidic adalah sebuah teknologi yang dapat
memanipulasi cairan bervolume kecil untuk mengontrol proses kimia, fisika maupun
biologi yang berhubungan dengan pendeteksian (Stroock, 2008). Dengan integrasi
fitur ini, dapat dihasilkan kit deteksi yang ringkas, mudah digunakan, dapat digunakan
ulang, murah (karena dapat dipakai ulang), bekerja secara real-time, dan dengan
akurasi yang lebih baik (Luka, dkk., 2015). Keunggulan cip ini terintegrasi sebagai
pemberi dan penghitung arus balik dalam skala kecil. Selain itu, Egguro Check dapat
digunakan berulang-ulang dan hanya menggunakan sedikit sampel.
Untuk menekan biaya pembuatan alat, Egguro Check memanfaatkan limbah
cangkang telur spesifik pada membran bagian dalam dari cangkang telur. Sifat
porosifitas yang tinggi dan tidak mudah bereaksi dengan analit (zat yang dideteksi)
menjadikan membran dalam telur cocok sebagai biosensor. Didukung dengan studi
awal oleh Pundir, dkk. (2009) yang membuktikan efektifitas membran dalam telur
sebagai pengganti emas dan perak dalam sensor elektrokimia.
Selain itu, Egguro juga memanfaatkan enzim oksalat oksidase yang berasal dari
bakteri yang lebih mudah dikultur dan ditemui di Indonesia. Secara konvensional
enzim oksalat oksidase telah dijual bebas namun dengan harga yang relatif tinggi dan
waktu produksi yang lama. Sumber lain yang lazim digunakan adalah ekstraksi dari
akar tumbuhan jelai (Hordeum vulgrae). Sayangnya, tumbuhan jelai tidak berasal dari
Indonesia serta tidak umum dibudidayakan dan dimanfaatkan di Indonesia. Belum lagi
pengambilan akar jelai dilakukan sebelum masa panen sehingga akan membuang
biomassa.
Untuk menanggulangi hal ini, telah dilakukan studi awal oleh Kumar (2016)
untuk memanfaatkan enzim oksalat oksidase dari bakteri Ochrobactrum intermedium
CL6. Bakteri ini dapat diisolasi dari batang tanaman talas (Colocasia Esculenta) yang
banyak dibudidayakan di Indonesia. Selain itu, pengembangbiakan bakteri relatif lebih
mudah, murah dan dengan waktu yang jauh lebih cepat. Dengan demikian, tentu biaya
yang digunakan jauh lebih sedikit.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 91 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
2. Metode Pembuatan Egguro Check
Metode pembuatan Egguro Check terbagi menjadi 4 bagian yakni persiapan
membran cangkang telur, isolasi dan purifikasi enzim oksalat oksidase, imobilisasi
enzim, serta perancangan microfluidic. Persiapan membran cangkang telur dilakukan
mengambil membran dalam telur dan dibersihkan dengan aquades. Membran
kemudian dipotong dan direndam dalam reagen a (10 ml larutan amonia dan 50 mg
nikel klorida) selama 5 jam. Membran lalu dibilas dan ditempel pada plastik PVC
sesuai ukuran microfluidic lalu direndam dalam reagen b (2,5% glutaraldehida dalam
buffer sodium fosfat 0,1 M, pH 7.0) selama 2 jam. Terakhir membran dibilas dengan
akuades sebanyak-banyaknya.
Tahap kedua adalah isolasi dan purifikasi enzim oksalat oksidase dari bakteri
Ochrobactrum intermedium CL6. Bakteri sebelumnya diisolasi dari batang tanaman
talas dan dikultur dalam media (g/L): sukrosa-20, NH4Cl-2, sodium oksalat-5,
KH2PO4-3, Na2HPO4-6, NaCl-5, NH4Cl-2, MgSO4.7H2O-0.1, MnSO4-0.05, biotin-
0.0015 dengan pH awal 6,5 dan 2% (v/v) volume inokulum. Sterilisasi medium
produksi (25 ml) dilakukan pada labu erlenmeyer 250 ml dalam suhu 30*derajat*C,
150 rpm di incubator shaker selama 65 jam. Hasil fermentasi tersebut lalu di
sentrifugasi pada 2500Xg selama 10 menit untuk mendapatkan cairan bebas sel yang
bersifat supernatan. Enzim lalu dipurifikasi melalui presipitasi etanol dengan
kromatografi filtrasi gel menggunakan Sephadex G-100 column (Kumar dan Belur,
2016). Enzim lalu ditentukan melalui prosedur spektrofotometer.
Selanjutnya enzim diimobilisasi atau diikat pada membran dalam telur. Enzim
yang akan diimobilisasi dilarutkan dulu dalam 0.1 M buffer sodium fosfat (pH 7.0)
dengan takaran protein yang sama. Untuk mengikat enzim pada membran, membran
yang telah dilekatkan di plastik PVC diinkubasi dalam larutan enzim selama 10 jam di
suhu 4oC pada kondisi gelap. Membran lalu dibilas dengan buffer untuk
menghilangkan enzim yang tidak berikatan.
Tahap terakhir adalah perancangan microfluidic. Komponen-komponen yang
telah tersedia lalu disatukan dengan lem epoxy dengan lapisan seperti dalam Gambar
1.
Gambar 2: Skema Alat Egguro Check
3. Cara Kerja Egguro Check
92 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Egguro Check bekerja dengan teknik elektrokimia. Sensor elektrokimia dapat
digunakan dalam analisis senyawa yang memiliki potensial untuk mengalami reaksi
reduksi atau oksidasi seperti kalsium oksalat (Zhang, Ju and Wang, 2008; Viswanathan
and Manisankar, 2015; Saputra et al., 2019). Kelebihan sensor elektrokimia adalah
elektroda dari sensor dapat melakukan pengukuran terhadap senyawa target tanpa
menimbulkan kerusakan analit (Yogeswaran and Chen, 2008). Terdapat beberapa
metode untuk sensor elektrokimia, salah satunya adalah yang digunakan pada produk
Egguro Check yakni secara amperometrik.
Cara amperometrik bekerja ketika diberikan sebuah potensial listrik di antara
working electrode dan reference electrode. Kemudian sinyal arus akan memancing
terjadinya reaksi reduksi/oksidasi sesuai dengan jumlah analit yang ada (Pereira, dkk.,
2019). Dalam Egguro Check reaksi akan berjalan sebagai berikut.
𝐻𝑂𝑂𝐶 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝑂2−→ 𝐻2𝑂2 + 2𝐶𝑂2
𝐻2𝑂2 − −→ 2𝐻+ + 𝑂2 + 2𝑒−
Seperti yang tertera, asam oksalat akan teroksidasi melalui bantuan katalis
enzim oksalat oksidase menjadi hidrogen peroksida dan karbondioksida. Hidrogen
peroksida yang terbentuk akan mengalami reduksi akibat potensial yang diberikan, dan
akan berubah menjadi ion hidrogen dan oksigen dan elektron yang akan merubah
potensial listrik yang ada. Potensial yang berubah inilah yang akan ditangkap yang
dikonversi menjadi informasi konsentrasi oksalat pada urin.
3. Penutup
Penyakit batu ginjal adalah penyakit yang sering mempengaruhi warga
Ponorogo sebab kesadahan air yang tinggi. Tidak hanya di Ponorogo, di seluruh
dunia orang-orang terpengaruh penyakit batu ginjal dan angkanya semakin
bertambah. Selama ini, cara mendeteksi batu ginjal cenderung invasif. Seiring
kemajuan teknologi, terdapat teknik deteksi non-invasif dengan mengukur
konsentrasi kalsium oksalat (pembentuk batu ginjal), akan tetapi teknologi ini
belum terlalu dikembangkan. Salah satunya adalah teknik deteksi elektrokimia,
namun diperlukan logam-logam berharga sebagai elektroda, menaikkan harga.
Karena ini, dibuatlah sebuah karya berjudul “Egguro Check: Pengembangan
Detektor Dini Non-Invasive Rendah Biaya sebagai Upaya Penanganan Kasus
Penyakit Batu Ginjal di Wilayah Karst Kabupaten Ponorogo”. Produk ini dapat
menjadi pendeteksi batu ginjal dengan mendeteksi konsentrasi kalsium oksalat.
Egguro menggunakan cip microfluidic, limbah telur berupa membran dalam
telur, dan enzim oksalat oksidase yang diekstraksi dari bakteri Ochrobactrum
intermedium dari batang tanaman talas. Dengan menggunakan bahan-bahan dasar
berikut, diharapkan egguro dapat menekan biaya produk.
4. Daftar Pustaka
Alelign, T., dan Petros, B. 2018. Kidney Stone Disease: An Update on Current
Concepts. Advances in Urology(2018): 1-12.
OxOx
Potential
Electricity
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 93 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Allie, S. dan Rodgers, A. Effects of Calcium Carbonate, Magnesium Oxide and
Sodium Citrate Bicarbonate Health Supplements on The Urinary Risk Factor
for Kidney Stone Formation. Clin Chem Lab Med 41 (1): 39-45.
Anhar, H.N., dan Widianto, A. 2014. Index Massa Tubuh Sebagai Faktor Resiko
Terjadinya Batu Saluran Kemih di RS Muslimat Ponorogo dalam Kurun Waktu
Januari 2007-Desember 2010. JKKI 6(2).
Badan Pusat Statistik Ponorogo. 2015. Ponorogo dalam Angka 2014. Ponorogo: Badan
Pusat Statistik Ponorogo.
Bellizzi, V., Minutolo, R., Nicola, L.D., dan Russo, D. 1999. Effects of Water
Hardness on Urinary Risk Factors for Kidney Stones in Patients with Idiopathic
Nephrolithiasis. Nephron 1999(1): 66-70.
Bobihu, R. 2012. Uji Kadar Kesadahan Sumber Air Minum pada Kejadian Penyakit
Batu Saluran Kemih di Desa Barakati Kecamatan Batudaa Kabupaten
Gorontalo Tahun 2012. Skripsi, Universitas Negeri Gorontalo.
Chauhan, N., dkk. 2012. Immobilization of Barley Oxalate Oxidase onto Gold-
Nanoparticle-Porous CaCO3 Microsphere Hybrid for Amperometric
Determination of Oxalate in Biological Materials. Clinical Biochemistry 45:
253-258.
Kumal, K., dan Belur, P.D. 2017. Chemical Modification of Oxalate Oxidase Produced
from Ochrobactrum intermedium CL6 Gave New Insight on its Catalytic
Prowess. Asian Journal of Biochemistry 12: 9-15.
Kumar, K. and P.D. Belur, 2016. New extracellular thermostable oxalate oxidase
produced from endophytic Ochrobactrum intermedium CL6: Purification and
biochemical characterization. Preparative Biochem. Biotechnol. 46: 734-739.
Kumar, K. and P.D. Belur, 2016. New extracellular thermostable oxalate oxidase
produced from endophytic Ochrobactrum intermedium CL6: Purification and
biochemical characterization. Preparative Biochem. Biotechnol. 46: 734-739.
Luka, G., dkk. 2015. Microfluidics Integrated Biosensors: A Leading Technology
towards Lab-on-a-Chip and Sensing Applications. Sensors 15: 30011-30031.
Pemerintah Kabupaten Ponorogo. 1991. PD. Pertambangan “Sari Gunung” Ponorogo.
Ponorogo: Pemerintah Kabupaten Daerah Tingkat II Ponorogo.
Pereira, A.C. 2019. Biosensors for Rapid Detection of Breast Cancer Biomarkers.
Advanced Biosensors for Health Care Applications: 71-98.
Samal, L., dkk. 2011. Nutritional Strategies to Prevent Urolithiasis in Animal.
Veterinary World 4(3): 142-144.
Saputra, G. M. A. et al. 2019. Etched and non-etched polystyrene nanoballs coated
with AuNPs on Indium Tin Oxide (ITO) electrode as H2O2 sensor’, IOP
Conference Series: Earth and Environmental Science, 277, pp. 1–7. doi:
10.1088/1755-1315/277/1/012032.
Siener, R., dkk. 2004. The Role of Overweight and Obesity in Calcium Oxalate Stone
Formation. Obes Res 12(1).
Stroock, A.D. 2008. Optical Biosensor. 2nd edn. Elsevier.
94 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Vijayakumar, M., dkk. 2018. Review of Techniques for Ultrasonic Determination of
Kidney Stone Size. Urology 2018(10): 57-61.
Viswanathan, S. and Manisankar, P. 2015. Nanomaterials for Electrochemical Sensing
and Decontamination of Pesticides’, Journal of Nanoscience and
Nanotechnology, 15(9), pp. 6914–6923. doi: 10.1166/jnn.2015.10724.
Yogeswaran, U. and Chen, S.-M. (2008) ‘A Review on the Electrochemical Sensors
and Biosensors Composed of Nanowires as Sensing Material’, Sensors (Basel),
8(1), pp. 290–313. doi: 10.3390/s8010290.
Zhang, X., Ju, H. and Wang, J. 2008. Electrochemical Sensors, Biosensors and Their
Biomedical Applications. 1st edn. Elsevier.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 95 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
INOVASI PEMBANGKIT LISTRIK MANDIRI BERBASIS
SMART CONTROL MELALUI PEMANFAATAN RENEWABLE
ENERGY DAN BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEM
UNTUK PENGHEMATAN BIAYA LISTRIK DAN ANTI-
SHEDDING PADA GEDUNG PERKANTORAN GUNA
MENJAWAB TANTANGAN MODERNISASI DI INDONESIA
RAVENDO SITORUS
96 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 97 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Hingga saat ini, tak sedikit kejadian gangguan kelistrikan yang disebabkan oleh
berbagai faktor. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya gangguan kelistrikan
adalah short circuit pada saluran listrik, bencana alam, atau kerusakan peralatan seperti
transformator, panel distribusi, konduktor, atau isolator. Salah satu kasus terbaru
adalah pada April 2019, dimana terjadi pemadaman listrik besar-besaran di Jakarta,
Jawa Barat, dan Jawa Tengah selama hampir 36 jam (Katadata, 2019). Sektor industri
dan bisnis sebagai konsumen listrik berskala besar memiliki kerentanan dan dampak
kerugian yang sangat besar atas permasalahan kelistrikan tersebut. Dampak dari
gangguan tersebut bagi kedua sektor tersebut adalah terhambatnya aktivitas
perusahaan, merusak peralatan kelistrikan, hingga kerugian ekonomi atau labor cost.
Untuk mengatasi pemadaman, beberapa industri telah menyiapkan cadangan
pembangkit listrik konvensional mandiri seperti pembangkit listrik tenaga uap guna
meningkatkan keandalan kelistrikannya. Namun begitu, pembangkit listrik tersebut
membutuhkan ketersediaan lahan yang cukup luas dan waktu pengadaan yang cukup
lama dalam realisasinya. Investasi pada proyek pembangkit tersebut juga dinilai sangat
mahal dan tidak sebanding dengan kebutuhan daya yang ada.
Oleh karena itu, penting untuk meningkatkan keandalan listrik bagi industri
atau bisnis tanpa harus takut dengan biaya investasi yang besar. Salah satu inovasi
pembangkit listrik yang dapat digunakan adalah photovoltaic (PV). PV tergolong
kedalam pembangkit listrik yang ramah lingkungan sehingga tidak memiliki masalah
pada produksi emisi karbon. Hal ini juga sesuai dengan tujuan ketujuh pembangunan
berkelanjutan yang disusun oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) dan telah
disetujui oleh 192 negara di dunia, tentang akses energi yang terjangkau, andal,
berkelanjutan, dan modern.
2. Pembahasan
Dewasa ini, dunia dihebohkan dengan perkembangan teknologi yang sangat
cepat, dimana dunia telah memasuki era Revolusi Industri 4.0. Era ini memberikan
otomasi terhadap kondisi tertentu sehingga segala sesuatu akan menjadi lebih efisien.
Efisiensi yang diberikan dapat menghasilkan manajemen waktu yang sangat baik,
produktivitas kerja yang maksimal, hingga meminimalisir error. Oleh karena itu, untuk
menjawab tantangan modernisasi tersebut, PV akan dihubungkan dengan sistem smart
control yang akan memberikan efisiensi aliran daya, sehingga akan berdampak kepada
keandalan dan keekonomisan sistem kelistrikan tersebut.
Penulisan esai ini bertujuan untuk memberikan inovasi pembangkit listrik
ramah lingkungan yang dapat digunakan oleh gedung perkantoran yang
dikombinasikan dengan sistem smart control dengan penyimpanan energi listrik
(storage) berupa baterai yang akan memberikan aliran daya yang optimal. Selain itu,
pembangkitan listrik yang digunakan tidak menghasilkan emisi karbon sehingga akan
menjaga keberlangsungan iklim bumi. Inovasi ini akan memberikan keuntungan
berupa penghematan biaya listrik dan terjaminnya suplai daya (tanpa pemadaman)
bagi gedung perkantoran di Indonesia. Inovasi yang diberikan juga menjawab
tantangan Revolusi Industri 4.0 dan sesuai dengan tujuan pembangunan berkelanjutan
PBB.
98 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Inovasi yang akan diberikan adalah pemanfaatan renewable energy dengan
solar panel yang akan dipasang pada atap gedung perkantoran (PV Rooftop) beserta
battery storage system, dimana aliran daya komponen tersebut akan diatur oleh smart
control. Terdapat lima komponen utama pada inovasi ini, yaitu penyuplai utama,
gedung kantor, PV Rooftop, baterai, dan power control room,.
Komponen pertama adalah penyuplai utama, yaitu Perusahaan Listrik Negara
(PLN). PLN merupakan satu-satunya BUMN yang berfungsi sebagai penyedia listrik
di Indonesia. Begitupun pada inovasi ini, sebagian besar listrik pada gedung kantor
akan disuplai oleh PLN.
Komponen kedua adalah gedung kantor. Dimensi gedung perkantoran yang
akan digunakan adalah sebagai berikut.
Tabel 1. Dimensi Gedung Kantor
No Parameter Nilai
1 Ukuran gedung 50 m x 23,5 m
2 Banyak lantai 6 buah
3 Luas total gedung 7050 m2
Gambar 1. Dimensi GedungKomponen ketiga adalah PV Rooftop. Kapasitas PV
yang digunakan untuk menyuplai sebagian daya listrik gedung kantor adalah 200
kWp. Spesifikasi modul PV yang digunakan adalah sebagai berikut.
Tabel 2. Spesifikasi Modul PV
No Parameter Nilai
1 Kapasitas Tiap Modul 500 Wp
2 Tegangan Operasi Optimal 48,6 V
3 Arus Operasi Optimal 10,2 A
4 Dimensi (m) 1,95 x 1,31 x 0,045
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 99 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Dengan daya setiap modul PV yang digunakan sebesar 500 Wp, dan kapasitas
daya PV yang dibutuhkan sebesar 200 kWp, maka jumlah modul PV yang harus
disediakan adalah 400 buah. Untuk mengetahui luas area yang diperlukan pada
pemasangan PV, maka dapat dilakukan perhitungan sebagai berikut.
Luas area yang dibutuhkan = Jumlah modul PV x Luas setiap modul PV
= 400 buah x (1,95 m x 1,31 m)
= 1.021,8 m2
Luas gedung kantor yang ditinjau adalah 50 m x 23,5 m (= 1.175 m2). Karena
luas gedung kantor lebih besar daripada luas area pemasangan PV, maka seluruh
modul PV dapat dipasang pada atap gedung kantor.
Komponen keempat adalah baterai. Baterai yang digunakan pada inovasi ini
memiliki fungsi sebagai penyuplai daya ke gedung kantor dan beban yang akan diisi
oleh penyuplai utama (PLN) atau PV Rooftop. Baterai yang digunakan memiliki
spesifikasi sebagai berikut.
Tabel 3. Spesifikasi Baterai
No Parameter Nilai
1 Kapasitas Tiap Baterai 4,8 kWh
2 Tegangan Operasi 48 V
3 Kapasitas Arus 100 Ah
4 Jenis Baterai Li-Ion Battery
Pada inovasi ini, kapasitas energi listrik total dari baterai yang akan digunakan
sebesar 240 kWh. Dengan kapasitas setiap baterai sebesar 4,8 kWh, maka jumlah
baterai yang digunakan adalah 50 buah.
Komponen terakhir adalah power control room. Pada power control room
terdapat sistem smart control yang berfungsi untuk mengatur aliran daya listrik melalui
komponen penyuplai (PLN, PV Rooftop, dan baterai) dan komponen penerima
(baterai dan gedung kantor).
Pihak penyuplai utama (PLN), Solar Panel Integrated Building, dan Battery
Energy Storage System akan melakukan fungsinya melalui pengaturan aliran daya
oleh power control room yang terbagi kedalam empat periode kerja setiap harinya.
Analisis cara kerja membutuhkan dua grafik penting, yaitu kurva irradiasi harian
matahari dan load curve gedung perkantoran.
Kurva irradiasi matahari yang akan digunakan adalah radiasi matahari pada
kota Jakarta sebagai berikut.
100 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 2. Kurva irradiasi harian matahari
Kurva irradiasi harian matahari akan memberikan energi listrik yang akan
dihasilkan PV Rooftop. Puncak kurva irradiasi harian matahari merupakan peak sun
hour (PSH), yang berarti dengan kapasitas PV sebesar 200 kWp satu PSH akan
membuat PV menghasilkan energi sebesar 200 kWh. Kurva irradiasi tersebut dapat
dibagi kedalam empat rentang waktu sebagai berikut.
Tabel 4. Energi yang dihasilkan PV Rooftop
No Rentang
waktu
Peak Sun
Hour (jam)
Energi listrik yang
dihasilkan (kWh)
1 06.00 – 10.00 0,8 160
2 10.00 – 14.00 3 600
3 14.00 – 18.00 1,04 208
4 18.00 – 06.00 0 0
TOTAL 968
Sementara load curve juga diambil dari salah satu gedung perkantoran di
Jakarta. Karakteristik beban perkantoran tersebut adalah sebagai berikut.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 101 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3. Load curve gedung perkantoran
Load curve merupakan karakteristik beban gedung perkantoran yang akan
memberikan konsumsi energi harian dari gedung perkantoran dengan melihat jumlah
daya yang digunakan beserta rentang waktunya. Load curve tersebut dapat dibagi
kedalam lima rentang waktu sebagai berikut.
Tabel 5. Konsumsi Energi Harian Gedung
No Rentang
waktu
Lama waktu
(jam)
Daya rata-rata
per jam (kW)
Energi listrik yang
digunakan (kWh)
1 06.00 – 10.00 4 130 520
2 10.00 – 14.00 4 200 800
3 14.00 – 18.00 4 140 560
4 18.00 – 22.00 4 120 480
5 22.00 – 06.00 8 70 560
TOTAL 2920
Periode kerja pertama adalah pada pagi hari, yaitu pukul 06.00 hingga 10.00.
Melalui load curve, kebutuhan energi gedung sekitar 520 kWh. Sementara melalui
kurva iradiasi harian matahari, peak sun hour pada periode ini adalah 0,8 jam.
Sehingga, dengan kapasitas PV sebesar 200 kWp, PV Rooftop pada pagi hari dapat
menyediakan energi sebesar 160 kWh. Pada kondisi normal, gedung akan dialiri listrik
dari PLN dan PV Rooftop. Suplai daya yang dibutuhkan dari PLN adalah 360 kWh
atau sekitar 69,23% demand.
102 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 4. Aliran daya pada periode pagi hari
Pagi hari merupakan waktu bekerja bagi karyawan kantor, sehingga pada
periode ini diperlukan storage (cadangan energi listrik) yang besar untuk menjaga
kinerja perusahaan seandainya terjadi pemadaman dari PLN. Storage yang disediakan
pada periode ini adalah baterai dengan kapasitas maksimum yaitu 240 kWh. Dengan
adanya storage tersebut, maka gedung perkantoran akan menerima cover listrik oleh
PV Rooftop dan baterai dengan persentase 115%, yang berarti tidak mungkin terjadi
pemadaman total untuk gedung tersebut pada pagi hari.
Selanjutnya adalah periode siang hari, yaitu pukul 10.00 hingga 14.00. Periode
ini merupakan kondisi irradiasi matahari dan demand mencapai puncaknya. Melalui
load curve, kebutuhan energi gedung yang diperoleh sekitar 800 kWh. Sementara
melalui kurva iradiasi harian matahari, peak sun hour pada periode ini adalah 3 jam.
Sehingga, PV Rooftop pada siang hari dapat menyediakan energi sebesar 600 kWh.
Gambar 5. Aliran daya pada periode siang hari
Berbeda dengan periode sebelumnya, pada siang hari power control room
mengatur daya yang akan dialiri oleh tiga sumber, yaitu baterai, PV Rooftop, dan PLN.
Baterai akan menyuplai daya sebesar 40 kWh. Maka, kebutuhan daya yang diminta
dari PLN adalah sebesar 160 kWh. Dengan kondisi ini, porsi aliran daya yang
disalurkan oleh PV Rooftop dan baterai memenuhi 80% kebutuhan daya gedung saat
siang hari.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 103 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Siang hari juga merupakan waktu bekerja bagi karyawan kantor, sehingga pada
periode ini diperlukan storage yang besar untuk tetap menjaga kinerja perusahaan
seandainya terjadi pemadaman dari pihak penyuplai utama (PLN). Storage yang
disediakan pada periode ini adalah baterai dengan kapasitas yaitu 200 kWh. Dengan
adanya storage tersebut, maka gedung perkantoran akan menerima cover listrik oleh
PV Rooftop dan baterai dengan persentase 105%, yang berarti tidak mungkin terjadi
pemadaman total untuk gedung tersebut pada siang hari.
Selanjutnya adalah periode sore hari, yaitu pukul 14.00 hingga 18.00. Pada
periode ini, radiasi matahari sudah mulai menurun dan jam kerja akan segera berakhir.
Melalui load curve, kebutuhan energi gedung yang diperoleh sekitar 560 kWh.
Sementara melalui kurva iradiasi harian matahari, peak sun hour pada periode ini
adalah 1,04 jam. Sehingga, PV Rooftop dapat menyediakan energi sebesar 208 kWh.
Gambar 6. Aliran daya pada periode sore hari
Tidak jauh berbeda dengan periode siang hari, dimana power control room juga
mengatur sumber aliran daya dari PLN, PV Rooftop, dan baterai. Baterai akan
menyuplai daya sebesar 100 kWh. Karena terdapat baterai yang digunakan pada
periode sebelumnya, maka kapasitas tersebut akan di charge oleh PLN dengan
kapasitas energi sebesar 40 kWh. Oleh karena itu, kebutuhan daya yang diminta dari
PLN adalah sisa kebutuhan energi gedung dan charge baterai yaitu 292 kWh. Dengan
kondisi ini, porsi aliran daya yang disalurkan oleh PV Rooftop dan baterai memenuhi
55% kebutuhan daya gedung saat sore hari.
Sore hari masih memerlukan storage yang cukup untuk tetap menjaga kinerja
perusahaan seandainya terjadi pemadaman dari penyuplai utama (PLN). Storage yang
disediakan pada periode ini adalah baterai dengan kapasitas 140 kWh. Dengan adanya
storage tersebut, maka gedung perkantoran akan menerima cover listrik oleh PV
Rooftop dan baterai dengan persentase 72,86%, yang berarti selama jam kerja gedung
perkantoran tidak pernah mengalami pemadaman.
Periode kerja terakhir adalah ketika radiasi matahari minim yaitu pukul 18.00
hingga 06.00. Pada periode ini, PV Rooftop tidak dapat menyuplai energi, dan
kebutuhan energi gedung perkantoran adalah 1040 kWh. Baterai sisa pada periode ini
adalah 140 kWh dan tidak akan digunakan sama sekali untuk menjaga kondisi
emergency perusahaan ketika terdapat karyawan yang lembur atau beberapa
ruangan/peralatan yang harus berfungsi 24 jam. Oleh karena itu, PLN sebagai satu-
104 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
satunya penyuplai daya pada periode ini akan memberikan energi sejumlah kebutuhan
gedung dan charge baterai sebesar 100 kWh. Maka, total permintaan terhadap PLN
adalah sebesar 1140 kWh.
Gambar 7. Aliran daya pada periode radiasi matahari minim
Pada periode ini, masih terdapat storage dengan persentase minimal sebesar
13,46%. Persentase ini akan terus bertambah seiring berjalannya waktu karena PLN
juga mengisi baterai tersebut.
Melalui empat periode yang mengatur pengalokasian daya dan stand-by dari
storage tersebut oleh power control room, diperoleh cadangan energi listrik yang selalu
tersedia disetiap periode, sehingga tidak terdapat pemadaman sedikitpun pada jam
kerja yang membuat aktivitas penting dari perkantoran masih dapat dilakukan
meskipun terjadi gangguan di pihak PLN. Hal ini akan meningkatan keandalan listrik
suatu gedung perkantoran dan mengurangi risiko kerusakan peralatan listrik serta
menghindari kerugian labor cost.
Dengan keberhasilan inovasi ini dalam analisis teknis, selanjutnya penting
untuk melakukan analisis ekonomi inovasi tersebut. Analisis ekonomi dilakukan untuk
mengetahui apakah inovasi ini layak atau tidak secara finansial, sehingga menarik
minat investor untuk merealisasikannya. Pertama, akan dicari penghematan biaya
listrik yang akan dihasilkan oleh inovasi ini. Untuk melakukan analisis penghematan,
akan dipertimbangkan selisih kebutuhan energi total gedung dan permintaan terhadap
PLN, yang kemudian akan dikonversikan ke rupiah melalui harga jual listrik per kWh.
Melalui load curve, kebutuhan energi gedung perkantoran harian sebesar 2920
kWh. Sementara melalui keempat periode kerja diatas, total permintaan energi
terhadap PLN dapat dikalkukasikan sebagai berikut
Permintaan Energi PLN = PLNPagi + Siang + Sore + Radiasi Matahari Minim
= 360 + 160 + 292 + 1140
= 1952 kWh
Sehingga, diperoleh total energi yang dihemat melalui inovasi ini adalah
sebesar 2920 – 1952 = 968 kWh.
Dengan melakukan konversi kWh ke rupiah dengan harga jual listrik per kWh
pada sistem PLN Jawa-Bali (Analisis dilakukan di kota Jakarta, yang merupakan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 105 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
bagian dari sistem kelistrikan PLN Jawa-Bali) yaitu Rp1467,28 per kWh, maka
diperoleh penghematan harian gedung perkantoran dengan inovasi ini adalah sebesar
Rp1.420.327,04. Jika dilakukan penghitungan lebih lanjut, maka penghematan
tahunan yang akan diperoleh perusahaan dalam pembiayaan listrik sebesar
Rp518.419.370,00.
Kedua, akan dilakukan pencarian nilai payback period inovasi. Payback period
adalah jangka waktu kembalinya investasi yang telah dikeluarkan melalui keuntungan
yang didapatkan dari suatu proyek. Keuntungan pada inovasi ini adalah penghematan
biaya listrik diatas.
Biaya investasi total dari inovasi ini merupakan biaya total semua komponen
yang dibutuhkan. Rincian biaya yang dikeluarkan untuk merealisasikan inovasi ini
adalah sebagai berikut.
Tabel 6. Biaya Investasi Total Inovasi
No Komponen Harga tiap
komponen (Rp) Satuan Jumlah
Harga total
(Rp)
1 Modul PV 500 Wp 4.508 per Watt 200 kW 901.600.000
2 Baterai 4,8 kWh 11.900.000 per buah 50 buah 595.000.000
3 Inverter 10 kW 15.260.000 per buah 25 buah 381.500.000
4 Aksesoris solar panel 7.000.000 per 100 m2 1000 m2 70.000.000
5 Rectifier 4,8 kW 11.200.000 per buah 4 buah 44.800.000
6 Power Control Room 400.000.000 per buah 1 buah 400.000.000
TOTAL 2.392.900.000
Dapat dilihat bahwa biaya total investasi dari inovasi ini sebesar
Rp2.392.900.000,00. Inovasi ini dipastikan memiliki biaya operasional yang sangat
minim, karena seluruh periode kerja telah dikendalikan oleh sistem smart control, dan
life time seluruh komponen yang digunakan lebih dari 15 tahun. Sehingga dapat
disimpulkan bahwa inovasi ini tidak memiliki biaya operasional. Sementara,
keuntungan dari inovasi ini diperoleh dari penghematan biaya penggunaan listrik
sebesar Rp518.419.370,00 setiap tahunnya. Dengan mengetahui ketiga biaya tersebut,
maka cash flow inovasi ini adalah sebagai berikut.
106 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 8. Cash Flow Inovasi
Dari cash flow tersebut, dengan interest rate Bank Indonesia sebesar 5%, maka
payback period inovasi ini dapat dicari melalui tabel berikut.
Tabel 7. Penentuan Payback Period
Tahun Present Value Akumulasi
0 -Rp2.392.900.000 -Rp2.392.900.000
1 Rp544.340.339 -Rp1.848.559.662
2 Rp571.557.355 -Rp1.277.002.306
3 Rp600.135.223 -Rp676.867.083
4 Rp630.141.984 -Rp46.725.099
5 Rp661.649.084 Rp614.923.985
6 Rp694.731.538 Rp1.309.655.523
7 Rp729.468.115 Rp2.039.123.637
8 Rp765.941.520 Rp2.805.065.158
9 Rp804.238.596 Rp3.609.303.754
10 Rp844.450.526 Rp4.453.754.280
Dapat dilihat bahwa pada tahun kelima, uang investasi telah kembali, maka
dapat disimpulkan bahwa payback period dari inovasi ini diperoleh pada tahun ke-5.
Payback period ini nilainya tidak terlalu lama dan masih berada pada waktu pakai
komponen, dimana komponen yang memiliki lifetime paling rendah adalah baterai,
yaitu sekitar 15 tahun.
Untuk mengetahui lebih jauh tentang kelayakan inovasi ini, akan dilihat
bagaimana keunggulan inovasi ini jika dibandingkan dengan sistem listrik lainnya.
-3.000.000.000
-2.500.000.000
-2.000.000.000
-1.500.000.000
-1.000.000.000
-500.000.000
0
500.000.000
1.000.000.000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ru
pia
h
Tahun
Cash Flow
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 107 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Pertama, inovasi ini akan dibandingkan dengan sistem kelistrikan
konvensional. Tabel rangkuman perbandingan sistem kelitrikan konvensional dengan
inovasi ini adalah sebagai berikut.
Tabel 8. Tabel Rangkuman
Perbandingan Sistem Konvensional vs Inovasi
Sistem Konvensional Inovasi
Menghasilkan emisi karbon yang dapat
membahayakan lingkungan
Tidak menghasilkan emisi karbon
dalam proses pembangkitan listrik
Cadangan sumber daya utama
pembangkit listriknya terbatas
Menggunakan sumber daya utama dari
matahari yang bersifat tak terbatas
Keandalan bergantung dengan kualitas
main feeder ketika kondisi sistem
mengalami gangguan
Memiliki smart control dan battery
storage system sehingga keandalan
dapat tetap terjaga meski mengalami
gangguan
Pembayaran biaya kelistrikan relatif
lebih tinggi
Pembayaran biaya kelistrikan relatif
lebih rendah karena adanya smart
control
Rapat daya pembangkit/generator
cadangan lebih besar
Rapat daya pembangkit/generator
cadangan lebih kecil karena panel
surya harus dalam kondisi terpapar
matahari dengan baik
Bahaya dalam pembangunan hingga
pengoperasian unit pembangkit relatif
tinggi
Bahaya dalam pembangunan hingga
pengoperasian unit pembangkit relatif
rendah
Investasi unit pembangkit listrik relatif
lebih besar
Investasi unit pembangkit listrik relatif
kecil
Berdasarkan perbandingan di atas, inovasi yang diajukan memiliki berbagai
keunggulan yang sangat berdampak besar dan mendukung pemajuan tren Industri 4.0
terlebih dalam smart control yang adaptif memprediksi kebutuhan daya dan manuver
daya pada kondisi sistem gangguan karena otomatisasi sistem dapat meningkatkan
kualitas sistem kelistrikan dengan signifikan.
Kedua, inovasi ini akan dibandingkan dengan sistem kelistrikan renewable
energy biasa seperti PLTA, PLTB, atau PLTP. Tabel rangkuman perbandingan sistem
kelitrikan renewable energy biasa dengan inovasi adalah sebagai berikut.
108 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Tabel 9. Tabel Rangkuman Perbandingan
Sistem Renewable Energy Biasa vs Inovasi
Sistem Renewable Energy Biasa Inovasi
Masih mengalami intermitensi alam
sehingga memiliki risiko kerusakan
komponen yang tinggi
Tidak mengalami intermitensi alam
karena sistem dilengkapi dengan
teknologi penyimpanan daya sehingga
risiko lebih rendah
Keandalan bergantung dengan kualitas
main feeder ketika kondisi sistem
mengalami gangguan
Memiliki smart control dan battery
storage system sehingga keandalan
dapat tetap terjaga
Pembayaran biaya kelistrikan relatif
lebih tinggi
Pembayaran biaya kelistrikan relatif
lebih rendah karena adanya smart
control
Fleksibilitas pembangkit lebih tinggi
karena daerah dengan potensi energi
berbeda-beda dapat disesuaikan
dengan jenis energi terbarukan yang
dimanfaatkan
Fleksibilitas lebih rendah karena
pembangkit listrik hanya dari tenaga
surya saja
Berdasarkan perbandingan di atas, inovasi yang diajukan memiliki kenggulan
yang relatif mirip seperti analisis sebelumnya. Inovasi ini juga dapat
diimplementasikan pada pembangkit renewable energy lainnya jika pembangkit listrik
terpisah dari beban. Namun, dibutuhkan analisis lebih lanjut pada segi kelistrikan
karena transmisi yang ada pada sistem tersebut akan berbeda.
3. Penutup
Dari komparasi keseluruhan yang telah dianalisis, maka dapat disimpulkan
bahwa inovasi yang diajukan memiliki kualitas keandalan sistem kelistrikan yang
lebih baik dan keunggulan finansial yang dapat menguntungkan perusahaan. Hal ini
diperoleh melalui proses otomatisasi energi listrik yang dibangkitkan menggunakan
PV Rooftop sehingga dapat mewujudkan tren Industri 4.0 dalam kegiatan perusahaan
di Indonesia.
Pemanfaatan solar panel integrated buiding beserta battery storage system yang
dilengkapi oleh power control room sebagai pengatur aliran daya merupakan salah satu
solusi terbaik dari masalah kerentanan gedung perkantoran terhadap pemadaman
listrik. Inovasi ini menjawab tantangan modenisasi dunia dengan menerapkan elemen
Revolusi Industri 4.0 dalam sistem smart control yang akan mengatur aliran daya pada
PLN, baterai, PV Rooftop, dan gedung perkantoran, serta memastikan gedung
perkantoran memiliki cadangan energi yang cukup sehingga akan menjaga
produktivitas kinerja perusahaan.
Inovasi ini juga memberikan keuntungan ekonomi kepada perusahaan dengan
penghematan biaya listrik mencapai Rp518.419.370,00 setiap tahunnya dan seluruh
biaya investasi pemasangan PV Rooftop, power control room, dan baterai akan
kembali pada pada tahun kelima. Secara umum, inovasi ini akan menjawab tuntutan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 109 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
zaman dalam menghadapi modernisasi dengan memberikan akses energi bersih untuk
mereduksi emisi karbon di udara, dan inovasi ini telah layak secara teknis, finansial,
dan terdepan daripada beberapa sistem kelistrikan yang mungkin.
4. Daftar Pustaka
Fitra, Safrezi. 2019. Di Balik Listrik Mati PLN, Antara Kejar Untung dan Gangguan
Teknis. https://katadata.co.id/telaah/2019/08/14/di-balik-listrik-mati-antara-
cari-untung-atau-gangguan-teknis (26 Januari 2020).
Susanto, Marcel. 2019. Apa Itu Revolusi Industri 4.0?.
https://www.zenius.net/blog/21104/revolusi-industri-4-0 (27 Januari 2020)
Olla, Kevin. 2019. Era Revolusi Industri 4.0 : Semua Hal Yang Perlu Kamu Ketahui.
https://www.jagoanhosting.com/blog/era-revolusi-industri-4-0/ (27 Januari
2020).
Ecotricity. (2019). When will fossil fuels run out?. https://www.ecotricity.co.uk/our-
green-energy/energy-independence/the-end-of-fossil-fuels (29 Januari 2020).
Alibaba (2019). High Efficiency Mono 500 Wp.
https://indonesian.alibaba.com/product-detail/high-efficiency-mono-500w-
solar-panel-pv-module-500wp-
60821108207.html?spm=a2700.8699010.normalList.2.2a504e19iN3LRB&s=
p60821108207.html?spm=a2700.8699010.normalList.2.2a504e19iN3LRB&s
=p diakses 03 Februari 2020.
Alibaba (2019). OEM ODM 48 V 50 Ah. https://www.alibaba.com/product-
detail/OEM-ODM-48-v-50-
ah_62253807070.html?spm=a2700.7724838.2017115.60.9c9c7e23w5BaZ1
diakses 03 Februari 2020.
Alibaba (2019). Hot selling single phase 1 kW 12 kW.
https://www.alibaba.com/product-detail/Hot-selling-single-phase-1kw-
12kw_60818225960.html?spm=a2700.7724838.2017115.1.3cba377cayTpp3
diakses 03 Februari 2020.
Alibaba (2019). 1-44 kW Battery Charging Rectifiers.
https://www.alibaba.com/product-detail/1-44-kW-Battery-Charging-
Rectifiers_157687279.html?spm=a2700.7724838.2017115.94.6f12486boHD
VnW diakses 03 Februari 2020.
Alibaba (2019). Main Power Distribution Panel Motor Control.
https://www.alibaba.com/product-detail/Main-Power-Distribution-Panel-
Motor-
Control_60816287793.html?spm=a2700.7724838.0.0.17822b09trPEBx
diakses 03 Februari 2020.
110 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 111 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
PENGEMBANGAN PETA GAM (GRAVITASI ANOMALY
MODELLING) DALAM PENCARIAN DAERAH PROSPEK
MIGAS BARU DI BINTUNI MELALUI INTEGRASI METODE
FFT (FAST FOURIER TRASFORM), INTERPOLASI IDW, DAN
STATISTIK MOVING AVERAGE
ERWIN FERNANDA
MUHAMMAD ALDI
LIO JULIO
112 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 113 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Latar Belakang
Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi yang dilakukan untuk mencari
informasi dan data dari suatu lokasi, yang ingin diketahui ada atau tidak nya suatu
potensi minyak dan gas bumi di suatu lapangan. Dilakukan beberapa tahap dalam
melakukan eksplorasi, yaitu akuisisi data, pengolahan data, dan interpretasi untuk
menghasilkan informasi mengenai lapangan yang dieksplorasi tersebut.
Di Indonesia sudah terdapat beberapa wilayah yang sudah dieksplorasi untuk
mencari sumber energi berupa miyak dan gas bumi, namun eksplorasi tersebut lebih
dominan di wilayah Indonesia bagian Barat dan Tengah, sedangkan untuk wilayah
Indonesia bagian Timur sendiri jarang dilakukan eksplorasi salah satu faktor
penyebabnya yaitu medan yang sulit. Akan tetapi di wilayah Indonesia bagian Timur
ini memiliki potensi minyak dan gas bumi yang cukup besar, sehingga pada saat ini
pemerintah Indonesia melalui kementrian energi dan sumber daya mineral (ESDM)
sedang gencar – gencar nya melakukan eksplorasi di wilayah tersebut.
Dimana pada wilayah Indonesia bagian Timur ini memiliki banyak cekungan
sedimen dan dari beberapa cekungan sedimen tersebut terdapat lima cekungan
sedimen yang menghasilkan minyak dan gas bumi, yaitu cekungan Bintuni, Seram,
Salawati, Banggai, dan Bone. Pada penelitian ini lebih fokus pada cekungan Bintuni
yang terdapat di Papua untuk dilakukan eksplorasi, dimana cekungan Bintuni ini
berada di bagian selatan kepala burung hingga di leher kepala burung dan salah satu
cekungan yang menghasilkan hidrokarbon.
Kemudian metode yang digunakan untuk eksplorasi pada cekungan ini
menggunakan metode geofisika berupa gaya berat (Gravitasi), dimana metode ini
merupakan metode yang digunakan dalam survei pendahuluan untuk meneliti daerah
yang akan dieksplorasi. Metode gravitasi digunakan dalam penelitian ini, karena dapat
dilakukan dengan mudah dan cepat dalam melakukan pemetaan persebaran anomali
gravitasi yang tersebar pada cekungan Bintuni dibandingkan dengan menggunakan
metode geofisika yang lainnya.
Data percepatan gravitasi yang diperoleh akan dilakukan pengolahan data
dengan menggunakan metode Fast Fourier Transform (FFT), yang mengubah data dari
domain waktu ke dalam domain frekuensi. Kemudian hasil dari FFT akan dilanjutkan
dengan penentuan lebar jendela untuk Moving Average. Hasil integrasi kedua metode
tersebut akan menghasilkan peta GAM untuk persebaran data anomali percepatan
gravitasi. Diharapkan dengan adanya peta GAM dapat membantu penemuan prospek
migas yang baru, sehingga pemenuhan kebutuhan migas di Indonesia dapat
diwujudkan
114 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah yang diangkat pada penelitian adalah sebagai
berikut :
1) Bagaimana model persebaran anomali gravitasi secara 2D dalam menentukan
daerah prospek migas baru di cekungan Bintuni?
2) Berapa kedalaman basement/lapisan sebagai titik eksplorasi minyak dan gas yang
berada di cekungan Bintuni?
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dilakukan dari penelitian yang dilakukan, yaitu:
1) Dapat menentukan model persebaran anomali gravitasi secara 2D dalam
menentukan daerah prospek migas baru di cekungan Bintuni.
2) Dapat menentukan kedalaman basement/lapisan sebagai titik eksplorasi minyak
dan gas yang berada di cekungan Bintuni.
2. Pembahasan
Geologi Regional
Gambar 1. Elemen Tektonik Kepala Burung
(Pigram dkk., 1982).
Pulau Papua memiliki bentuk seperti seekor burung, dimana bentuk tersebut
terbagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian kepala burung, leher burung dan badan
burung. Cekungan Bintuni ini terdapat pada bagian di sebelah selatan kepala burung
hingga ke bagian leher burung. Cekungan Bintuni ini memiliki luas area sekitar ±
30.000 km2 yang memiliki arah persebarannya ke utara – selatan dengan perkiraan
memiliki umur mulai terbentuk pada umur Tersier Akhir.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 115 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Cekungan Bintuni ini memiliki perbatasan dengan struktur geologi di daerah
Papua pada setiap sisi nya (Utara-Timur-Selatan-Barat), pada bagian Utara cekungan
ini berbatasan dengan dataran tinggi Ayamaru yang memisahkan cekungan Bintuni
dengan cekungan Salawati di Utara. Di bagian Timur cekungan Bintuni berbatasan
dengan sesar Arguni. Di bagian Selatan cekungan Bintuni berbatasan dengan sesar
Tarera – Aiduna yang paralel dengan sesar Sorong di sebelah utara kepala burung,
dimana kedua sesar tersebut merupakan sesar utama yang berada di Papua Barat. Lalu,
pada bagian Barat cekungan Bintuni ini berbatasan dengan pegunungan Sekak yang
meluas kearah Utara.
Anomali Gravitasi
Metode gravitasi merupakan metode yang berprinsip menggunakan Hukum
Gravitasi Newton yang dimana bahwa gaya antara dua benda bermassa m yang
dipisahkan pada jarak r akan berbanding lurus dengan perkalian massa dua benda
tersebut berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari kedua pusat massa dari kedua
benda tersebut.
𝐹 = 𝐺 𝑚1𝑚2
𝑟2 �̂�
Dimana :
F = Besar gaya gravitasi antara dua massa (N)
G = Besar konstanta gravitasi Newton (6673 𝑥 10−11 𝑁𝑚2. 𝑘𝑔−1)
m = Massa benda (kg)
r = Jarak antara kedua massa (m)
Besar nilai gravitasi bergantung pada lima faktor, yaitu lintang, elevasi
topografi daerah sekitar pengukuran, pasang surut bumi, dan variasi densitas di bawah
permukaan (Telford, dkk., 1990). Dalam proses eksplorasi dengan menggunakan
metode gravitasi untuk mendeteksi anomali bawah permukaan disebabkan karena
variasi densitas batuan yang direkam oleh gravimeter. Dalam interpretasi kualitatif
anomali data gravitasi pada explorasi migas memiliki nilai yang lebih tinggi dari yang
lain.
Fast Fourier Transform (FFT)
Fast Fourier Transform merupakan salah satu metode yang efisen dalam
menghitung koefisien yang dimana mengubah dari Fourier Discrete ke finite sequence
dari data yang kompleks. Algoritma FFT ini memiliki prinsip pokok dekomposisi
perhitungan discrete fourier transform dari suatu sekuen sepanjang kedalam
transformasi diskrit fourier secara berturut – turut lebih kecil.
𝑥(𝑤) = ∫ 𝑥(𝑡)𝑒−𝑖𝑤𝑡𝑑𝑡
∞
−∞
Analisis spektrum merupakan proses Transformasi Fourier (transformasi dari
domain waktu ke dalam domain frekuensi) untuk mengubah suatu sinyal menjadi
penjumlahan beberapa sinyal sinusoidal dengan berbagai frekuensi. Hasil dari
transformasi ini akan berupa spektrum amplitude dan spektrum phase sehingga dapat
memperkirakan kedalaman dengan mengestimasi nilai bilangan gelombang (k) dan
116 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
amplitudo (A) yang dapat digunakan untuk menghitung lebar jendela filter yang
selanjutnya dijadikan sebagai input data dalam proses filtering, pemisahan anomali
regional, dan anomali residual.
𝑙𝑛 𝐴 = 𝑙𝑛 𝐶 + | 𝑘 |(𝑧𝑜 − 𝑧′)
Dimana :
A = Amplitudo
C = Konstanta
K = Bilangan gelombang
zo – z’ = Selisih kedalaman
Sedangkan untuk menghitung window width memiliki persamaannya sebagai
berikut :
𝑛 = 2𝜋
𝑘∆𝑥
Dimana :
n = Window width
k = Bilangan gelombang
Δx = Jarak
Gambar 2. Grafik Hubungan Antara Amplitudo dan Bilangan Gelombang
(Sarkowi, 2011)
Moving Average
Moving average merupakan salah satu metode dalam pengolahan data gravitasi, dimana metode ini digunakan untuk menetukan nilai anomali regional dari
data gravitasi. Adapun cara untuk melakukan metode ini yaitu dengan cara merata –
ratakan nilai anomalinya, hasil tersebut berupa anomali regional. Kemudian, untuk
menentukan anomali residu nya didapatkan dari data Complete Bouger Anomaly
(CBA) dikurangi oleh data anomali regionalnya.
Moving average ini menghasilkan anomali regional, karena metode ini
menggunakan low pass filter yang menghasilkan anomali dengan frekuensi rendah,
dimana pada frekuensi rendah ini menggambarkan penetrasi kedalaman yang lebih
dalam, sehingga menggambarkan anomali regional. Adapun persamaan matematisnya
sebagai berikut:
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 117 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Keterangan:
N = m x n
m = Ukuran jendela (Window) harus ganjil
n = (m – 1)/2
Interpolasi IDW
Metode Inverse Distance Weighted (IDW) merupakan suatu metode
deterministik yang sederhana dengan mempertimbangkan titik disekitarnya (NCGIA,
1997). Hasil dari interpolasi menggunakan metode IDW ini lebih dominan (mirip)
terhadap data yang terdekat dibandingkan dengan data yang jauh. Data interpolasi
yang dihasilkan akan menunjukan data yang linier, sebanding dengan bobot yang
berpengaruh terhadap jarak ke data sampelnya, lalu tidak berpengaruh terhadap dari
letak data sampelnya.
Gambar 3. Hasil Interpolasi IDW
(Geoscience, 2016)
Adapun perumusan matematis untuk interpolasi IDW sebagai berikut :
Keterangan :
Z0 = Data perkiraan pada titik 0
Zi = Data perkiraan ke − i
di = Data lapangan ke − i
Metodologi Penelitian
1) Data Penelitian
Studi dalam penelitian ini berada di daerah Bintuni, Sorong, Papua dengan
lokasi daerah penelitian dibatasi oleh koordinat 132o23’36.4496’’ BT – 133o39’3.6369’’
BT dan 1o48’27.2637 LS – 2o19’29.1955’’ LS serta luasan sebesar kurang lebih
8029.87 km2. Data gravitasi diambil di database / website www.topex.org dengan
koordinat sesuai dengan daerah penelitian. Adapun data-data yang dipergunakan
dalam penelitian merupakan data sekunder yang diperoleh dari berbagai literatur yang
akuntabel dengan permasalahan yang diangkat, dan disusun berdasarkan hasil studi
118 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
dari informasi yang diperoleh. Beberapa jenis referensi utama yang digunakan adalah
jurnal ilmiah, paper ilmiah, buku pelajaran, artikel ilmiah, dan referensi online.
2) Pengolahan Data
Pengolahan data pada penelitian ini menggunakan 3 software yaitu software
PNS (Python Numerical Simulation), software Arc-GIS 3.10, dan software Surfer
10.1. Dalam penyusunan peta GAM menggunakan hasil interpolasi IDW pada titik-
titik gravitasi yang telah diukur. Peta GAM dapat diuraikan menjadi peta regional dan
peta residual. Peta regional dihasilkan dengan melakukan transformasi fourier dari
data slicing GAM dan diinterpolasi IDW kembali. Kemudian peta residual merupakan
pengurangan dari peta GAM dengan peta regional. Adapun dari peta regional dapat
menjelaskan mengenai keadaan subsurface secara luas (basement). Sedangkan untuk
peta residual menjelaskan mengenai keadaan struktur yang terbentuk di daerah
subsurface penelitian. Adapun langkah dalam melakukan penelitian sebagaimana
ditampilkan dalam bentuk flowchart dibawah ini:
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 119 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 4. Hasil Flowchart Penelitian
Hasil dan Pembahasan
1) Model 2D
Start
Interpolasi IDW
Input data gravitasi
Peta persebaran gravitasi
Slicing data persebaran
Gravitasi
Tranformasi fourier
Analisis spektrum
Moving average
Peta anomali regional
Data gravitasi dikurangi anomali
regional
Peta anomali residual
Stop
120 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 5. Peta Anomali Gravitasi Regional Daerah di Bintuni
(Surfer, 2020)
Gambar 6. Peta Anomali Gravitasi Residual Daerah di Bintuni
(Surfer, 2020)
PETA REGIONAL DAERAH BINTUNI
PETA RESIDUAL DAERAH BINTUNI
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 121 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 7. Peta Gravitasi CBA Daerah di Bintuni
(Surfer, 2020)
Peta GAM dihasilkan dengan melakukan interpolasi linear pada titik-titik
gravitasi yang telah diukur. Peta GAM dapat diuraikan menjadi peta regional dan peta
residual. Peta regional dihasilkan dengan melakukan transformasi fourier dari data
slicing GAM dan diinterpolasi linear kembali. Kemudian peta residual merupakan
pengurangan dari peta GAM dengan peta regional. Adapun dari peta regional dapat
menjelaskan mengenai keadaan subsurface secara luas (basement). Sedangkan untuk
peta residual menjelaskan mengenai keadaan struktur yang terbentuk di daerah
subsurface penelitian.
Berdasarkan hasil dari peta anomali regional, dapat dilihat bahwa daerah
penelitian mempunyai nilai percepatan gravitasi sekitar – 75 sampai 65 mGal. Dari
arah barat ke timur koordinat daerah penelitian, nilai kontras densitas semakin rendah.
Nilai tersebut diikuti dengan perubahan nilai gravitasi dari tinggi ke rendah. Hal ini
mengindikasikan bahwa terdapat perubahan ketebalan sedimen yang semakin tipis.
Korelasi nilai gravitasi berbanding terbalik dengan elevasi. Selain itu, perbedaan nilai
percepatan gravitasi itu terjadi karena perbedaan respon batuan di bawah permukaan
tempat pengukuran. Sebuah anomali positif menunjukkan adanya batuan yang
kompak/dapat dikatakan dengan lapisan sedimen yang tipis dan karena itu nilainya
lebih besar di bawah permukaan. Sebuah anomali negatif menunjukkan litologi yang
kurang massif, sehingga lapisan dari batuan sedimen tersebut tipis.
Pada potensi minyak dan gas bumi, untuk mengetahui keberadaan dari
hidrokarbon sering ditemukan pada daerah yang memiliki ketebalan sedimen yang
tebal, hal itu berpengaruh terhadap proses kematangan dari hidrokarbon. Dan pada
hasil peta regional yang dihasilkan terdapat anomali yang tinggi, dimana dapat
mempresentasikan ketebalan dari lapisan sedimen yang berada di cekungan Bintuni.
Ketebalan lapisan sedimen tersebut berbanding lurus dengan nilai gravitasi yang
diperlihatkan pada peta regional. Jadi, untuk melakukan pengeboran minyak dan gas
PETA CBA DAERAH BINTUNI
122 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
bumi pada cekungan Bintuni ini berada di daerah yang memiliki nilai percepatan
gravitasi tinggi, yaitu yang memiliki ketebalan batuan sedimen yang tebal berada di
cekungan Bintuni di koordinat 132.4 – 133 BT dan 2 – 2.4 LS.
Pada peta residual terdapat banyak klosur-klosur yang memiliki variasi nilai
gravitasi. Peta tersebut mempunyai nilai percepatan gravitasi sekitar -5 sampai 10
mGal. Nilai tersebut menandakan suatu persebaran dari struktur yang lebih detail.
Semakin banyak variasi dari klosur-klosur yang dihasilkan, semakin banyak
persebaran struktur yang dihasilkan. Bisa diasumsikan bahwa di arah selatan koordinat
132.4 – 133.6 BT dan 2.2 – 2.4 LS terbentuk banyak struktur.
2) Kedalaman Basement
Gambar 8. Hasil Analisis Spektrum.
(Excel, 2016).
Dapat dilihat bahwa pada analisis kurva spektrum anomali regional memiliki
trend linear dengan gradien yang lebih curam, jika dibandingkan dengan anomali
residual. Hal itu menunjukkan bahwa pada anomali regional merupakan respon dari
sumber anomali yang dalam, sedangkan anomali residual merupakan respon dari
sumber anomali dangkal karena memiliki trend linear dengan gradien yang lebih kecil
(landai). Sedangkan untuk noise memiliki trend linear yang sangat dangkal, karena
dipermukaan sangat dekat dengan sumber-sumber noise.
Berdasarkan hasil pengolahan data pada gambar 6, dapat dilihat bahwa trend
pada anomali regional adalah y = -6.3507x + 7.4265, trend pada anomali residual
adalah y = -0.9764x + 5.5703, dan trend pada anomali noise adalah y = 0.2632x +
4.4875. Pada persamaan 3, nilai kedalaman bergantung pada nilai gradien pada setiap
trend. Oleh karena itu, kedalaman basement diperkirakan sekitar 6.3507 km, kemudian
kedalaman dari struktur geologi pada daerah penelitian diperkirakan sekitar 0.9764
km. Dengan demikian, dapat diasumsikan bahwa titik pengeboran migas berada di
kedalaman 0.9764 km sampai 6.3507 km.
3. Penutup
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengolahan data dan pembahasan diatas, dapat disimpulkan
bahwa :
y = -6,3507x + 7,4265
y = -0,9764x + 5,5703y = -0,2632x + 4,4875
0
2
4
6
8
10
0 1 2 3 4
In A
k
Analisis SpektrumData Trend 1 -RegionalData Trend 2 -ResidualData Trend 3 -NoiseLinear (Data Trend1 - Regional)Linear (Data Trend2 - Residual)
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 123 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1) Daerah prospek migas baru di cekungan Bintuni dapat diindikasikan terletak pada
koordinat penelitian 132.4 – 133 BT dan 2.2 – 2.4 LS, dimana daerah tersebut
memiliki ketebalan sedimen yang tebal dan terdapat struktur yang kompleks.
2) Titik pengeboran migas diindikasikan berada di kedalaman 0.9764 km sampai
6.3507 km.
Saran
Berdasarkan keseluruhan pembahasan dalam penelitian ini, penulis
memberikan saran antara lain :
1) Perlu dilakukan pengambilan data well logging pada daerah koordinat prospek
migas baru Bintuni (132.4 – 133 BT dan 2.2 – 2.4 LS) untuk memvalidasi adanya
kandungan hidrokarbon didaerah tersebut.
2) Perlu dilakukan kajian geologi secara detail dalam menganalisa dan interpretasi
subsurface pada daerah koordinat prospek migas baru Bintuni (132.4 – 133 BT dan
2.2 – 2.4 LS).
3) Pemerintah perlu menjalin kerjasama dengan perusahaan-perusahaan di bidang
energi dalam anggaran dana untuk survei seismik di daerah koordinat prospek
migas baru Bintuni (132.4 – 133 BT dan 2.2 – 2.4 LS).
4. Daftar Pustaka
ESRI. 1996. Using the ArcView Spatial Analyst. Redlands, Environmental Systems
Research Institute, Inc.
Handyarso, A. dan Mauluda, A.D.. 2018. Penerapan Metode Dekonvolusi Euler Untuk
Estimasi Kedalaman Sumber Anomali, Studi Kasus: Pendugaan Ketebalan
Lapisan New Guinea Limestone Group di Daerah Mogoi, Papua Barat.
Universitas Islam Sunan Gunung Djati: Bandung. Halaman: 22-25
[2020/01/03].
Handyarso, A. dan Padmawidjaja, T. 2017. Struktur Geologi Bawah Permukaan
Cekungan Bintuni Berdasarkan Analisis Data Gayaberat. Jurnal Geologi dan
Sumberdaya Mineral No. 596/Akred/P2MI-LIPI//03/2015, halaman: 1-6.
[2020/01/02].
NCGIA. 2007. Interpolation: Inverse Distance Weighting. Tersedia pada:
http://www.ncgia.ucsb.edu/pubs/spherekit/inverse.html [2020/02/09].
Pramono, G. H. 2008. AKURASI METODE IDW DAN KRIGING UNTUK
INTERPOLASI SEBARAN SEDIMEN TERSUSPENSI DI MAROS,
SULAWESI SELATAN. Papper dari SIG Forum Geografi, Vol. 22, No. 1,
halaman: 2-5.
Rahman, A. R., Mandrasa, D., dkk. 2014. Resume Cekungan Bintuni. Institute
Teknologi Bandung: Bandung. Halaman: 4. [2020/01/03].
Syaeful, B. H. 2013. METODE INTERPOLASI SPASIAL DALAM STUDI
GEOGRAFI (Ulasan Singkat dan Contoh Aplikasinya). Papper dari Geomedia
Volume 11 Nomor 2, halaman 7-9.
124 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Virgiawan, M. A. 2016. Kondisi Dan Potensi Geologi Di Kawasan Kepala Burung
(Papua Barat). Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta. Halaman 19 – 20
[2020/01/02
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 125 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
INOVASI PENGEMBANGAN PENJERNIHAN AIR
TERINTEGRASI DENGAN METODE ADSORBSI PADA AIR
SUNGAI BERBASIS TEKNOLOGI SEDERHANA
MUHAMMAD YAYANG PUTRA PATRAMA
KHOLIFATUR ROSYIDAH
RUHI ASANDI
126 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 127 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Air merupakan salah satu sumber kehidupan yang paling penting dalam
kehidupan. Tanpa air, berbagai proses kehidupan tidak dapat berlangsung. Air
berfungsi untuk mendapatkan energi yang digunakan untuk memulai aktivitas. Air
juga digunakan untuk melangsungkan kehidupan sehari-hari, seperti mandi dan
mencuci. Meskipun air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbarui oleh alam
semesta sendiri, tetapi faktanya menunjukkan bahwa ketersediaan air tidak bertambah.
Di Indonesia, akses terhadap air bersih masih menjadi masalah. Sebagian besar air
yang digunakan berasal dari air sungai, danau, waduk, dan sumur yang sekarang mulai
tercemar. Pesatnya pembangunan wilayah di Indonesia dan laju pertumbuhan
penduduk menjadi salah satu faktor penyebab tercemarnya air bersih, karena
pertumbuhan penduduk yang pesat menjadi salah satu penyebab hilangnya tanah
resapan air. Hilangnya tanah resapan air mengakibatkan air sungai mulai tercemar,
ditambah lagi dengan semakin banyak limbah domestik dari hasil aktivitas manusia
sehari-hari yang menyebabkan warna, bau, dan banyak tumbuhan gulma diatas air
sungai.
Ketersediaan air bersih dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya faktor
manusia itu sendiri, karena aktivitas manusia banyak menghasilkan limbah rumah
tangga yang berakhir pada sungai. Pencemaran air sungai dapat ditandai dengan
perubahan warna air, bau, dan banyaknya eceng gondok di sungai. Menghadapi
tantangan permasalahan air bersih merupakan salah satu tujuan pembangunan dari
program milenial yakni Sustainable Development Goals (SDGs). Dalam mewujudkan
program SDGs diperlukan inovasi terbaharukan dari para milenial muda agar tercapai
salah satu tujuan pembangunan SDGs yakni permasalahan air bersih di Indonesia.
Permasalahan air bersih dapat diselesaikan dengan berbagai cara, baik itu
tradisional maupun secara modern. Contoh cara modern dalam upaya penjernihan air
adalah pada PDAM. Kekurangan dari metode ini adalah harganya yang mahal. Maka
diperlukan teknologi sederhana yang dapat menjernihkan air dengan bahan alami
menggunakan adsorben, tetapi teknologi tersebut jarang digunakan oleh masyarakat
secara umum. Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap partikel fluida.
Partikel fluida ini dapat berupa logam berat dalam air sungai yang tercemar, dengan
adanya adsorben logam berat dalam air akan terserap.
2. Pembahasan
Proses penyerapan ini disebut dengan proses adsorbsi. Pengembangan
adsorben yang berasal dari bahan baku murah untuk penjernihan air pada dasarnya
sangat dibutuhkan, akan tetapi karbon aktif komersil mahal dan pengadaannya sulit
jika dilakukan di negara berkembang seperti Indonesia. Adsorbsi membutuhkan bahan
baku yang bersifat karbon aktif, karbon aktif bisa didapat dari tempurung kelapa,
tempurung kemiri bahkan kulit pisang. Menurut Hasmalina (2013), bahan dasar utama
yang dipergunakan sebagai karbon aktif adalah material organik dengan kandungan
karbon yang tinggi seperti bambu, kayu, tempurung kelapa atau serbuk gergaji.
Kulit pisang merupakan bahan buangan atau limbah buah pisang yang cukup
banyak jumlahnya. Umumnya kulit pisang belum dimanfaatkan secara optimal, hanya
dibuang sebagai limbah organik atau digunakan sebagai pakan ternak. Kulit pisang
adalah salah satu hasil limbah industri pengolahan pisang baik itu keripik ataupun
getuk pisang, namun bisa digunakan sebagai bahan baku penjernih air (Lubis, 2012).
128 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Limbah kulit pisang yang sering dijumpai adalah limbah kulit pisang kepok.
Pisang kepok sering dijadikan sebagai olahan keripik pisang karena kualitasnya yang
baik. Daging buah pisang kepok memiliki rasa yang enak jika dibandingkan dengan
pisang lain, oleh karena itu pisang kepok sering dipakai sebagai olahan makanan.
Disamping dapat dijadikan olahan pisang yang enak, kulit pisang kepok juga dapat
digunakan sebagai bahan baku adsorben yang digunakan untuk penjernihan air. Kulit
pisang mengandung serat yang sangat halus dibandingkan serat dari kayu dengan
kandungan selulosa yang tinggi (60- 65%), hemiselulosa 6-8%, dan lignin 5-10%
(Tjahyono, 1998). Kandungan selulosa dalam kulit pisang kepok inilah yang dapat
digunakan sebagai karbon aktif. Hasil yang didapat untuk nilai karbonasi dari kulit
pisang kepok mencapai 96,56% (Mirsa, 2013). Nilai karbonasi dapat menentukan ke
optimuman suatu karbon aktif dalam menyerap partikel fluida, dari penelitian
tersebut dapat dibuktikan bahwa kulit pisang kepok dapat digunakan sebagai adsorben
yang bagus untuk menjernihkan air sungai yang tercemar. Selain limbah kulit pisang,
terdapat bahan-bahan lain yang bisa digunakan untuk penjernihan air, antara lain, batu
apung dan zeolit. Akan tetapi, penggunaan bahan tersebut untuk penjernihan air jarang
digunakan oleh masyarakat umum.
Masyarakat lebih suka mengkonsumsi hasil olahan air dari orang lain sehingga
keberadaan bahan-bahan sebagai adsorben penjernihan air belum digunakan secara
maksimal. Adanya bahan-bahan tersebut yang dapat digunakan untuk penjernihan air,
maka dibuatlah inovasi teknologi sederhana untuk penjernihan air dengan
menggunakan metode adsorbsi dan adsorbennya terdiri dari batu apung, zeolit dan
karbon aktif dari limbah kulit pisang kapok. Teknologi ini memanfaatkan metode
adsorspsi secara fisika dan kimia dari beberapa adsorben yang digunakan. Berikut
adalah rancangan inovasi teknologi penjernihan air:
Gambar 1. Bagian Luar
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 129 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 2. Bagian Dalam
Keterangan bagian dalam:
1 = batu apung
2 = zeolit
3 = karbon aktif dari kulit pisang
Teknologi tersebut berupa wadah berupa wadah plastik berbentuk balok
dengan tinggi lebih besar daripada panjang dan lebar. Wadah yang digunakan memiliki
tinggi yang lebih besar berfungsi untuk menampung lebih banyak air untuk
penjernihan. Dalam wadah tersebut terdapat dua sekat dan ada 3 ruang. Ruang pertama
adalah tempat menampung air sungai. Dalam ruang tersebut diletakkan batu apung
sebagai adsorben secara fisika karena pada batu apung terdapat pori-pori yang dapat
memerangkap partikel atau kotoran yang ingin dipisahkan dengan air hasil adsorpsi.
Ruang selanjutnya diisi dengan zeolit dan ruang ketiga diisi oleh karbon aktif dari kulit
pisang kepok. Zolit dan karbon aktif dari kulit pisang kepok berfungsi sebagai
adsorben secara kimia.
Jadi, proses penjernihan pada teknologi ini dimulai dengan adsorbs secara
fisika yang memerangkap partikel atau kotoran pada air sungai, selanjutnya air yang
lolos dari adsorben tersebut akan disaring kembali dengan zeolit dan kemudian oleh
karbon aktif kulit pisang kepok dengan adsorbsi secara kimia yang dalam prosesnya
terjadi reaksi antara kation dari kandungan adsorben dengan anion yang ada pada air
sungai. Air yang telah diproses akan keluar melalui kran yang dipasang pada bagian
depan bawah wadah yang disalurkan melalui pipa paralon.
Pembuatan arang aktif dari kulit pisang menurut Abdi (2015) dilakukan dengan
mencuci kulit pisang yang akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan arang
karbon aktif untuk menghilangkan kotoran yang menempel pada kulit pisang. Lalu
kulit pisang tersebut dijemur untuk mengurangi kadar air yang terdapat pada kulit
pisang. Kemudian dilakukan karbonasi pada suhu 400 °C dengan waktu ±1,5 jam yang
menghasilkan karbon yang masih belum aktif. Selanjutnya dilakukan pengayakan
dengan ukuran partikel yang seragam yaitu menggunakan ayakan ukuran 100 mesh
(0,149 mm). Setelah itu, dilakukan aktivasi kimia menggunakan larutan H2SO4. Luas
permukaan spesifik penggunaan aktivasi kimia dengan menggunakan larutan H2SO4
lebih baik dibandingkan dengan tidak menggunakan aktivasi kimia. Hal tersebut
disebabkan karena larutan H2SO4 sebagai aktivator berfungsi sebagai agen pelarut
mineral organik sisa dari pembakaran arang sehingga pori-pori arang dapat terbuka,
1
2
3
130 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
dengan kata lain memperluas permukaan karbon aktif. Parameter dari air yang
dihasilkan ada tiga, yaitu secara fisika, kimia dan mikrobiologi. Berikut adalah
penjelasannya:
1) Parameter secara Fisika
Secara fisika, teknologi penjernihan air ini akan mengurangi warna dan bau pada
air. Air yang semula diambil memiliki kategori tercemar karena adanya warna,
seperti kuning atau kuning kehijauan dengan bau yang kurang sedap. Perubahan
warna dan bau terjadi karena adsorben pada wadah memiliki kemampuan untuk
menyerap warna dan bau sehingga warna dan bau dapat diminimalisir.
2) Parameter secara Kimia
a. pH Air
Abdurrahman (2019) menyatakan bahwa penjernihan air menggunakan media
batu apung dan zeolit dengan waktu 36 jam menghasilkan nilai pH yang lebih
baik karena mendekati pH netral.
Raya (2017) menyatakan bahwa penurunan pH disebabkan karena adanya
proses pengikatan ion yang terjadi pada batu apung. Air yang bersifat basa
memiliki ion OH-, begitu pula pada batu apung mengandung beberapa unsur
seperti Fe, Si, Al, K dan sebagainya.
Unsur-unsur tersebut dapat mengikat ion OH- dengan contoh reaksi sebagai
berikut:
Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2
Begitu pula dengan unsur Si, Al dan K akan mengikat ion OH- dengan
mengahsilkan senyawa hidroksida. Dari reaksi tersebut, dapat dilihat bahwa
kation Fe2+ yang terdapat dalam batu apung menyebabkan kadar pH semakin
turun.
Zeolit memiliki kandungan kation seperti K+, Ca2+, Na+, dan Mg2+ yang dapat
mengikat ion OH- dan menyebabkan nilai pH semakin menurun. Hal tersebut
membuktikan bahwa penambahan zeolit mempengaruhi penurunan nilai pH
pada air (Heriyani, 2016).
b. Kadar Ion Nitrit (NO2-), Nitrat (NO3
-) dan Fosfat (PO43-)
Kadar ion nitrit (NO2-), nitrat (NO3
-) dan fosfat (PO43-) yang berlebihan di
dalam air bersifat metabolitoksik dan snagat berbahaya bagi lingkungan. Hal
tersebut dapat menstimulir ledakan pertumbuhan algae di perairan (algae
bloom). Algae yang berlimpah tersebut dapat membentuk lapisan pada
permukaan air, yang selanjutnya menghambat penetrasi oksigen dan cahaya
matahari (Effendi, 2003). Oleh karena itu, kadar ion- ion tersebut perlu
diminimalisir untuk mengurangi bahaya yang disebabkan oleh ion-ion tersebut.
Ion tersebut dapat diminimalisir dengan adsorben batu apung maupun zeolit.
Kadar anion nitrit (NO2-) nitrat (NO3
-) dan fosfat (PO43-) yang terdapat pada air
sungai dapat diminimalisir dengan penambahan batu apung dan zeolit pada
proses penjernihannya. Berikut adalah contoh reaksi kimia dalam pengikatan
nitrit, nitrat dan fosfat:
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 131 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
4 4
K+ + NO2- → KNO2 K
+ + NO3- → KNO3 Al3+ + PO 3- → AlPO
Reaksi tersebut menunjukkan bahwa adanya pengikatan ion nitrit, nitrat dan
fosfat oleh kation yang ada dalam batu apung. Selain itu, Heriyani (2016)
menyatakan bahwa penambahan zeolite juga mempengaruhi penurunan
konsentrasi nitrit, nitrat dan fosfat. Karena zeolit mengandung kation K+, Ca2+,
Na+, dan Mg2+ yang akan mengikat ion nitrit, nitrat juga fosfat dan menurunkan
konsentrasi ion-ion tersebut dalam air.
Abdurrahman (2019) menyatakan bahwa penurunan kadar ion fosfat dalam air
terjadi karena ion fosfat pada air sungai akan terperagkap pada struktur kristal
dari zeolit. Pada proses adsorpsi, ion fosfat pada air sungai berkompetisi
dengan anion dan kation yang ada dalam air sungai tersebut sehingga
penurunan ion fosfat dapat terjadi pada pori-pori zeolit.
3) Parameter secara Mikrobiologi
a. Nilai BOD (Biochemical Oxygen Demand)
Penjernihan menggunakan media adsorben batu apung dan zeolit dengan waktu
penjernihan selama 36 jam menghasilkan nilai BOD yang lebih baik
dibandingkan dengan variasi bahan filter dan variasi waktu lainnya. Umaly
(1998) menyatakan bahwa BOD atau Biochemical oxygen demand adalah
suatu karakteristik yang menunnjukkan jumlah oksigen terlarut yang
diperlukan oleh mikro organisme (biasanya bakteri) untuk mengurangi atau
mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerobic.
Abdurrahman (2019) menyatakan bahwa batu apung dapat menurunkan zat
organik dalam air dengan batu apung sebagai adsorben yang akan terendam
dengan air sungai, sehingga molekul-molekul yang terkandung dalam air
sungai akan menempel pada permukaan adsorben. Hal tersebut disebabkan
karena adanya proses kimia dan fisika sehingga terjadi proses difusi adsorben
melalui pori-pori adsorben. Molekul polutan terjerap pada bagian luar adsroben
lalu bergerak menuju pori-pori selanjutnya ke dinding bagian dalam dan
terjadilah penyerapan molekul- molekul polutan dalam pori-pori batu apung
sehingga menyebabkan terjadinya penurunan kadar zat organik dalam air
sungai.
b. Nilai COD (Chemical Oxygen Demand)
COD atau chemical oxygen demand adalah jumlah oksigen diperlukan untuk
mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air (Boyd, 1990).
Penurunan nilai COD juga terjadi setelah penjernihan air menggunakan media
batu apung. Hal tersebut disebabkan karena batu apung berperan dalam
penurunan beban organik dalam air sungai.
Batu apung merupakan salah satu adsorben yang mempunyai sifat mengikat
molekul dalam cairan pada permukanannya sehingga molekul yang ada pada
limbah domestik menempel pada adsorben dan menyebabkan nilai COD
menurun (Abdurrahman, 2019).
3. Penutup
Dari penjelasan tersebut, dapat disimpulkan bahwa inovasi teknologi
132 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
penjernihan air menggunakan metode adsorpsi dengan adsorben batu apung,
zeolit dan karbon aktif dari kulit pisang kepok dapat digunakan untuk
penjernihan air secara sederhana. Hal tersebut dapat dilihat dari kesesuaian
hasil dengan beberapa parameter air bersih, yaitu secara fisika, kimia dan
mikrobiologi. Secara fisika, air yang dihasilkan memiliki warna dan bau yang
lebih rendah dari air awal. Secara kimia, adanya penurunan kadar ion nitrit,
nitrat dan fosfat dalam air yang jika dibiarkan akan berbahaya bagi konsumen
maupun lingkungan. Selain itu, juga terjadi penurunan pH yang semula basa
menjadi mendekati pH netral. Secara mikrobiologi, air yang dihasilkan
memiliki penurunan kadar BOD dan COD yang merupakan standar air bersih.
4. Daftar Pustaka
Abdi, Chairul, Riza Miftahul Khair dan M. Wahyuddin Saputra. 2015. Pemanfaatan
Limbah Kulit Pisang Kepok (Musa acuminate L. sebagai Karbon Aktif untuk
Pengolahan Air Sumur Kota Banjarbaru: Fe dan Mn. Kalimantan Selatan:
Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat.
Abdurrahman, Faris, Yuliani, Emma, dan Prayogo Tri Budi. 2019. Studi Efisiensi
Filter Penjernih Air Menggunakan Kombinasi Bahan Batu Scoria dan Batu
Apung dengan Zeolit dan Kerikil untuk Mengurangi Polutan pada Limbah
Domestik. Malang: Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya.
Boyd, C.E. 1990. Water quality in ponds for aquaculture. Albama Agricultural
Experiment Station., Auburn university, Alabama 482 p.
Effendi, H. 2003. Telaah Kualita Air:Bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan
Perairan. Yogyakarta: Kanisius.
Hasmalina, Musyirna Rahmah Nasution. 2013. Pemanfaatan Campuran Karbon Aktif
dari Arang Bambu dan Serbuk Harbatussauda sebagai Adsorben dalam
Penyaringan Air Baku untuk Air Minum. Riau: Universitas Muhammadiyah
Riau.
Heriyani, O. & Mugisidi. 2016. Pengaruh Karbon Aktif dan Zeolit pada pH Hasil
Filtrasi Air Banjir. Skripsi S1. Jakarta: Universitas Muhammadiyah Prof.
Hamka.
Lubis, Z. 2012. Penambahan Kulit Tepung [isang Raja (Musa paradisiaca) terhadap
Daya Terima Ke Donat. Medan: Universitas Sumatra Utara.
Mirsa, Adinata, Restu. 2013. Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang sebagaiKarbon Aktif.
Skripsi. Surabaya: Jurusan Teknik Kimia, Universitas Pembangunan Nasional.
Raya, U., Hendrawan, A., dan Suprijanro, H. 2017. Studi Karakteristik Fisik dan
Mineralogi Batu Apung dan Scoria dari Gunung Kelud Blitar untuk
Mengevaluasi Potensinya sebagai Bahan Geoteknik. Skripsi S1. Malang:
Universitas Brawijaya.
Tjahyono, Yudi. 1998. Proses Pembuatan Pulp. Bandung: Balai Besar Penelitian dan
Pengembangan Industri Selulosa.
Umaly, R.C. dan Ma L.A. Cuvin. 1988. limnology: Laboratory and field guide, physic-
chemical factors, Biological factors. national book store,inc.publishers. metro
manila.322p.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 133 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
CLEANACTION: PLATFORM DIGITAL TERINTEGRASI
MENGGUNAKAN MODEL VEHICLE ROUTING PROBLEM
SEBAGAI UPAYA PENGENDALIAN SAMPAH PENYEBAB
BANJIR DI JAKARTA
RENO SEPTIARGO
134 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 135 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Banjir merupakan salah satu permasalahan yang cukup serius bagi banyak
negara di dunia, salah satunya Indonesia. Di beberapa kota, banjir menjadi suatu
fenomena yang rutin terjadi tiap tahunnya. Permasalahan banjir ini mengakibatkan
banyak kerugian secara materi serta menimbulkan ketidaknyamanan dan mengganggu
aktivitas masyarakat sehingga mengganggu laju pertumbuhan kota. Bagi negara-
negara tropis seperti Indonesia, banjir umumnya disebabkan oleh curah hujan yang
tinggi, sehingga sistem pengaliran air yang terdiri dari sungai dan anak sungai alamiah
serta sistem saluran drainase dan kanal penampung banjir buatan tidak mampu
menampung akumulasi air hujan tersebut sehingga terjadi luapan air yang menutupi
lingkungan sekitarnya (Mislan 2011).
Menurut Perhimpunan Biologi Indonesia (2016), banjir terjadi lebih karena
faktor manusia bukan alam. Bencana banjir disebabkan perilaku buruk masyarakat
yang membuang sampah sembarangan, sistem drainasi yang buruk, serta rusaknya
ekologis. Saluran dan tangkapan air (waduk, sungai, kanal banjir, drainase dan ruang
terbuka hijau) yang ada kapasitasnya kurang untuk menampung volume air. Aliran dan
sempadan sungai menyempit karena sebagian sungai di Jabodetabek mengalami
pendangkalan. Saluran-saluran air yang ada tersumbat sampah akibat manajemen
sampah yang buruk. Berdasarkan data, Kota Jakarta memproduksi sampah kurang
lebih 7,500 ton per hari atau 2,7 juta ton per tahun. Jumlah itu belum termasuk 300-
400 ton sampah yang dibuang oleh penduduk ke sungai terutama pada saat musim
hujan.
Di Indonesia, pendangkalan sungai merupakan masalah lingkungan yang
serius. Di Jakarta sendiri, bencana banjir yang terjadi setiap tahun merupakan dampak
langsung dari pendangkalan sungai-sungai yang melewati Jakarta. Bagaimana tidak,
70 persen dari aliran air di Jakarta tidak mengalir dengan baik karena tersumbat oleh
sampah. Tentu saja hal ini merupakan hal yang wajar ketika 20 persen sampah Jakarta
berakhir di sungai dan kali Jakarta. Sedimentasi material sampah di badan sungai akan
mengurangi daya tampung dan mengubah aliran alami sungai, sehingga dapat
menimbulkan bencana seperti banjir. Kota sebesar Jakarta mestinya memiliki sistem
pengelolaan sampah sendiri seperti ITF (Intermediate Treatment Facilities). Namun,
tak kalah pentingnya juga mengubah pola pikir dan perilaku masyarakat dengan
membangun sistem manajemen pembuangan sampah berbasis teknologi. Begitu juga
dengan sistem pemilahan dan pengumpulan sampah dari rumah tangga ke tempat
fasilitas pengelolaan. Upaya penanganan bencana seperti banjir, memerlukan persepsi,
kesadaran, kedisiplinan yang harus dilakukan secara konsisten. Misalnya, dengan
menciptakan budaya tidak membuang sampah sembarangan dan menjaga lingkungan.
Dengan melihat realitas yang terjadi terkait bencana banjir yang sering terjadi
di Kota Jakarta akibat sistem pengelolaan pembuangan sampah yang kurang baik,
maka perlu adanya suatu inovasi platform untuk menciptakan manajemen sistem
pembuangan sampah yang terintegrasi dengan memanfaatkan teknologi. Penggunaan
metode yang tepat serta relevan dengan perekembangan teknologi menjadi fondasi
utama dalam membuat suatu gagasan. Berlandaskan asumsi tersebut, model-model
matematika yang sistematis dan logis memiliki peran yang cukup esensial dalam
memecahkan berbagai permasalahan di berbagai bidang. Pada era digital saat ini, dasar
ilmu matematika sangat potensial untuk diaplikasikan dan dikembangkan lebih jauh
136 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
lagi. Maka dari itu, platform CLEANACTION dengan memanfaatkan model
matematika dapat menjadi solusi yang efektif dan efisien untuk menyelesaikan
permasalahan sistem pembuangan sampah yang berpotensi besar menyebabkan banjir
di Jakarta.
2. Pembahasan
CLEANACTION merupakan platform sistem pembuangan sampah
terintegrasi dengan memanfaatkan metode Vehicle Routing Problem. Platform ini
digunakan agar sistem pembuangan sampah dari masyarakat di Kota Jakarta menjadi
teratur sehingga dapat meminimalisir terjadinya banjir akibat perilaku buang sampah
sembarangan ke sungai. Permasalahan sistematis ini dapat diatasi melalui penggunaan
platform CLEANACTION yang tentunya dapat memudahkan masyarakat untuk
membuang sampah yang baik. Platform ini memanfaatkan model Vehicle Routing
Problem untuk membuat sistem pengangkutan sampah menjadi efektif dan efisien.
Vehicle Routing Problem merupakan sebuah metode penentuan rute sejumlah
kendaraan dengan kapasitas tertentu untuk memenuhi suatu permintaan pengangkutan
sampah. Model Vehicle Routing Problem menentukan rute optimal untuk dilalui suatu
armada atau kendaraan pengangkut sampah sehingga meminimumkan biaya, jarak,
atau waktu tempuh sehingga sistem pembuangan sampah menjadi akurat. Model
pengoptimuman rute pengangkutan dan penjadwalan sampah ini diharapkan dapat
membantu Dinas Lingkungan Hidup Kota Jakarta khususnya bidang pengelolaan
sampah agar masalah pengangkutan sampah ini dapat teratasi dengan baik. Dengan
begitu, risiko dampak buruk yang mungkin ditimbulkan sampah dapat diantisipasi
melalui sistem terintegritas yang diusung oleh platform CLEANACTION ini.
Adapun sampel desain platform CLEANACTION adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Desain Platform CLEANACTION
Platform ini digunakan oleh masyarakat dan dikelola di bawah Dinas
Lingkungan Hidup sebagai penanggungjawab dalam proses pengangkutan sampah.
Model Vehicle Routing Problem menjadi alat untuk membentuk pola pengangkutan
sampah yang memiliki akurasi yang baik. Nantinya, output penjadwalan ini diterapkan
melalui fitur Angkutin. Selain berfungsi sebagai sistem manajemen pembuangan
sampah secara akurat dan terintegrasi, terdapat juga beberapa fitur lainnya seperti
Buangin, Laporin, Mitra Recycle, Reward, serta Infonih. Melalui platform ini berbagai
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 137 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
aktivitas masyarakat terkait pembuangan sampah menjadi lebih mudah dengan sistem
yang teratur. Titik-titik pembuangan sampah sementara ditempatkan pada berbagai
tempat yang strategis sehingga dapat dijangkau oleh masyarakat dan petugas
pengangkutan sampah. Tempat pembuangan sampah sementara tersebut ditempatkan
di lingkungan pemukiman masyarakat serta di sekitaran sungai yang sebelumnya
sering digunakan untuk buang sampah, agar tak ada lagi masyarakat yang membuang
sampah ke sungai. Masyarakat juga dapat menggunakan fitur Buangin dengan menjadi
member pada platform ini sehingga sampah dapat dijemput oleh petugas. Sampah-
sampah yang dapat di recycle dapat dijual kepada Mitra Recycle dan akan mendapat
reward sehingga sampah tersebut juga memiliki nilai ekonomis bagi masyarakat.
Terdapat juga fitur Laporin yang bisa digunakan masyarakat untuk melapor apabila
terjadi penumpukan sampah diberbagai tempat yang sekiranya dapat mengganggu.
Untuk mengedukasi masyarakat serta melakukan kampanye tentang berbagai upaya
preventif penanggulangan sampah yang dapat menyebabkan banjir, masyarakat dapat
mengaksesnya melalui fitur Infonih. Kampanye terkait upaya pengurangan sampah
plastik dapat juga dilakukan melalui platform ini.
Platform ini memiliki berbagai keunggulan dan manfaat diantaranya berupaya
untuk mengintegrasikan sistem pembuangan sampah yang baik dan benar. Upaya ini
juga sebagai sarana membentuk perilaku buang sampah yang teratur dan juga
memudahkan masyarakat. Platform ini juga memiliki visi untuk mewujudkan Kota
Jakarta yang resisten terhadap banjir atau paling tidak mengurangi risiko banjir akibat
sampah yang terbuang sembarangan. Gagasan strategis ini juga sebagai upaya
mendukung beberapa program Sustainable Development Goals yang berkaitan dengan
isu lingkungan hidup dan pengembangan perkotaan yang berkelanjutan. Tujuan yang
lebih jauh lagi menjadi sarana kampanye berbagai isu seputar lingkungan dan
kesehatan masyarakat. Ke depan platform ini akan dikembangkan untuk mencapai
tujuan lainnya seperti menginisiasi program zero waste. CLEANACTION juga harus
dapat menjadi media bagi terciptanya budaya cinta lingkungan dengan mengajak
masyarakat menggunakan berbagai produk pengganti plastik dalam kehidupan sehari-
hari. Dengan demikian gagasan ini dapat memberikan berbagai nilai tambah dari segi
lingkungan, sosial dan ekonomi yang merupakan kunci dari konsep keberlanjutan.
Inovasi ini tentu tidak akan berjalan tanpa adanya dukungan dari berbagai
stakeholder atau pemangku kepentingan. Berikut adalah gambaran hubungan antar
stakeholder dalam mengimplementasikan program ini.
138 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 2. Hubungan Antar Stakeholder
Gagasan platform ini dapat terealisasi apabila ada sinergi dan peran aktif dari
berbagai stakeholder seperti Pemerintah, Dinas Lingkungan Hidup DKI Jakarta,
masyarakat, serta pihak lain yang saling membutuhkan seperti Mitra Recycle. Maka
dari itu perlu adanya komitmen dari berbagai pihak sehingga gagasan ini dapat
diterapkan secara masif di lingkungan masyarakat Kota Jakarta.
Adapun fokus tujuan realisasi CLEANACTION:
Gambar 3. Fokus Tujuan Realisasi CLEANACTION
Gambar di atas menunjukkan terdapat tiga fokus tujuan inovasi ini yaitu
penerapan platform CLEANACTION secara konsisten. Kemudian setelah itu, gagasan
platform ini diharapkan dapat menciptakan ekosistem pembuangan sampah yang
terintegrasi di lingkungan masyarakat. Setelah itu, tujuan akhir dari platform ini yaitu
agar dapat menjadikan kota dan komunitas yang berkelanjutan (sustainable cities and
communities) yang juga merupakan salah satu dari 17 tujuan pembangunan
berkelanjutan.
Adapun gambaran timeline realisasi CLEANACTION:
Gambar 4. Timeline Realisasi CLEANACTION
Berawal dari tahapan persiapan (Preparation) meliputi perencanaan, penyiapan
sarana prasarana dan pematangan konsep gagasan platform ini. Selanjutnya tahap
realisasi inovasi (Process) yang akan diterapkan di Kota Jakarta. Setelah itu berlanjut
2020-2021
• Preparation
2021-2023
• Process
2023-2024
• Evaluation
2024-2025
• Strengthen
Penerapan platform
CLEANACTION
Sistem pembuangan
sampah terintegrasi
Kota dan komunitas yang berkelanjutan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 139 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
ke proses evaluasi (Evaluation) terhadap platform yang tengah diterapkan untuk
kemudian dilakukan perbaikan demi perbaikan sehingga sampai pada tahap penguatan
(Strengthen) dalam rangka mencapai tujuan yang telah direncanakan.
3. Penutup
Menghadapi perkembangan teknologi dan digitalisasi, Indonesia sudah saatnya
menciptakan terobosan-terobosan terbaru agar mampu menyelesaikan berbagai
permasalahan kompleks yang terjadi di berbagai wilayah. CLEANACTION
merupakan sebuah platform manajemen pembuangan sampah terintegrasi dengan
memanfaatkan model Vehicle Routing Problem. Permasalahan pembuangan sampah
dari masyarakat yang cenderung tidak teratur dan sembarangan dianalisis kemudian
diberikan alternatif solusi melalui berbagai fitur atau layanan yang dikemas dalam
sebuah platform digital. Penggunaan platform dalam inovasi ini dirasa efektif
mengingat masifnya perkembangan smartphone dan teknologi di kalangan
masyarakat. Pengembangan gagasan terintegrasi ini merupakan upaya preventif yang
strategis bagi pencegahan banjir di Kota Jakarta. Untuk merealisasikan gagasan ini
diperlukan adanya sinergi dan peran aktif dari berbagai pihak, sehingga inovasi ini
dapat berjalan secara maksimal dan memberikan manfaat bagi masyarakat secara luas.
4. Daftar Pustaka
BEM FISIP UI. 2018. Fenomena Pendangkalan Sungai di Indonesia.
https://bem.fisip.ui.ac.id/fenomena-pendangkalan-sungai-di-indonesia/.
[diakses pada 7 Februari 2020].
Cochrane J. 2016. What’s Clogging Jakarta’s Waterways? You Name
It. https://www.nytimes.com/2016/10/04/world/asia/jakarta-indonesia-canal
s.html. [diakses pada 7 Februari 2020].
Harsoyo B. 2013. Mengulas penyebab banjir di wilayah DKI Jakarta dari sudut
pandang geologi, geomorfologi dan morfometri sungai. Jurnal Sains &
Teknologi Modifikasi Cuaca. 14(1): 37-43.
Hendrawan E, Widyadana IGA. 2018. Optimasi rute pengiriman dengan
heterogeneous fleet vehicle routing problem with time windows. Jurnal Sistem
dan Manajemen Industri. 2(1): 1-8.
M, Kamila I. 2020. Model vehicle routing problem dalam mengoptimumkan rute
pengangkutan sampah di Kota Bogor. Jurnal Matematika, Statistika &
Komputasi. 16(2): 241-247.
Mislan. 2011. “Bencana banjir, pengenalan karakteristik dan kebijakan
penanggulangannya di Provinsi Kalimantan Timur”. Mulawarman Scientifie.
10(1): 83-93.
Prastica RMS, Maitri C, Nugroho PC, Hermawan A. 2017. Analisis banjir dan
perencanaan desain transportasi sungai di Kota Bojonegoro. Media
Komunikasi Teknik Sipil. 23(2): 91-101.
Rumihin A, Djajadi R, Kusumastuti C. 2015. Analisis banjir di DAS Wai Ruhu dan
Wai Batu Merah, Ambon. Jurnal Dimensi Pratama Teknik Sipil. 2(1): 1-8.
The Conversation. 2020. Banjir Besar di Jakarta Awal 2020: Penyebab dan Saatnya
Mitigasi Bencana Secara Radikal. http://theconversation. com/banjir-besar-di-
140 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
jakarta-awal-2020-penyebab-dan-saatnya-mitigasi-ben cana-secara-radikal-
129324. [diakses pada 3 Februari 2020].
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 141 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
RE-ENERGICE (RENEWABLE ENERGY RESOURCES)
SEBAGAI GEBRAKAN PERMASALAHAN SAMPAH
DI TANGERANG RAYA
DEDE IRAWAN
ILHAM ARIF IBRAHIM
142 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 143 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Sampah merupakan sisa residu dari kegiatan produksi, distribusi dan konsumsi
manusia yang sudah hilang nilai kegunaan dari barang asalnya. Sampah biasanya
dianggap hal yang sepele dalam penyimpanan maupun penanganannya, terutama
untuk daerah pedesaan yang belum memiliki wawasan serta pengetahuan tentang
penyimpanan, pengelolaan maupun pengolahan sampah. Sehingga pada akhirnya,
keberadaan sampah berubah menjadi suatu bencana dan ancaman bagi lingkungan
secara langsung maupun tidak langsung.
Sampah plastik adalah salah satu jenis sampah yang menjadi ancaman yang
serius. Akhir-akhir ini keberadaan sampah plastik sedang naik daun menjadi buah bibir
pembahasan Indonesia dan dunia karena efeknya yang begitu massive dan
membahayakan bagi lingkungan dimana manusia berada. Keseriusan penanganan
serta pengelolaan sampah bahkan menjadi sebuah agenda dunia dalam
pemberantasannya.
Gambar 1. Indonesia menjadi Negara Penyumbang Sampah Terbesar ke-2 Dunia
(Sumber : The Asean Post, 2018)
Dilansir dari The Asean Post, Indonesia menduduki peringkat ke-2 Dunia
sebagai penyumbang sampah plastik terbanyak dengan volume sampah sebesar 3,22
Juta m3 tiap tahunnya disusul China dengan volume sampah sebesar 8,82 Juta m3 tiap
tahunnya. Angka yang cukup besar mengingat sampah yang terus-menerus dibiarkan
menumpuk akan merusak ekosistem yang ada ditambah bencana alam akannbanyak
terjadi apabila kesadaran untuk berbenah tidak tumbuh. Alam akan bersahabat dengan
manusia apabila manusia melakukan hal yang sama.
Tahun 2016 volume sampah di Indonesia mencapai pada titik 65.200.000 ton
per tahun dengan penduduk sebanyak 261.115.456 orang, yang berarti setiap orang
menghasilkan 0,68kg sampah tiap harinya. (BPS, 2018).
Seiring berjalannya waktu, kesadaran manusia semakin meningkat, peradaban
teknologi semaking berkembang ke era yang lebih canggih serta dampak dari sampah
144 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
itu sendiri menuntut manusia untuk mencari berbagai cara alternatif dalam
penanganannya. Sehingga lahirlah inovasi-inovasi yang bervariatif dalam pencarian
metode dan solusi, salah satunya menjadikan sampah sebagai sumber energi yang
terbarukan karena jumlahnya yang tidak akan pernah habis selama kebutuhan manusia
masih terus diciptakan dan diperlukan.
Permasalahan ketersediaan dari sektor energi mengalami permasalahan yang
mulai serius. Selain dari tingkat kebutuhan dasar manusia dalam hal penerangan dan
mobilisasi kebutuhan hidup, ketersediaan energi yang cukup besar juga dibutuhkan
dalam menjalankan roda perekonomian dalam skala nasional. Seperti halnya dalam
sektor produksi, sektor industri dan pariwisata. Energi yang digunakan pada saat ini
masih terpusatkan pada sumber cadangan minyak bumi , mineral dan batu bara yang
tercipta dari timbunan fosil dalam waktu jutaan tahun lalu sehingga mengakibatkan
eksplorasi dan eksploitasi sumber energi mineral, yang dilakukan secara terus
menerus.
Hasil dari rekonsiliasi data, sumber daya batubara di Indonesia mencapai 166
Miliar Ton, dengan cadangan sebesar 37 Miliar ton, yang akan bertahan hingga 76
tahun ke depan (Kementerian ESDM, 2018). Berdasarkan data tersebut, tentunya
menjadi PR yang serius bagi kita untuk mencari sumber energi alternatif terbarukan
dan berkelanjutan sekaligus sebagai salah satu solusi dalam pencegahan pencemaran
lingkungan yang disebabkan oleh sampah plastik dimana penguraiannya
membutuhkan waktu sekitar lebih dari 100 tahun.
Jumlah produksi sampah di wilayah kota Tangerang Selatan sendiri pada
periode tahun 2018 tercatat 1.033.98 Ton/hari dengan jumlah penduduk 2.093.706
jiwa, maka setiap satu penduduk menghasilkan sampah sebanyak 0,493kg per hari.
Tentunya kondisi ini akan semakin parah jika diakumulasikan dari waktu ke waktu,
jumlah sampah akan semakin membludak serta membahayakan keberadaan
penduduknya jika tidak ditangani dengan serius serta peran pemerintah kota melalui
Dinas Lingkungan Hidup (DLH) yang terus menciptakan inovasi baru dalam
penanganan sampah, yaitu dengan membuat Pembangkit Listrik Tenaga Sampah
(PLTSa).
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 145 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
2. Pembahasan
Mekanisme Operasional PLTSa
PLTSa merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan sampah sebagai
bahan bakar, dimana proses pembakaran sampah ini akan memanaskan air dalam
boiler. Uap panas yang dihasilkan oleh boiler tersebutlah yang akan menggerakkan
turbin pada generator yang outputnya menghasilkan energi listrik.
Gambar 2. Proses Pemanfaatan Sampah sebagai Bahan Bakar PLTSa
(Sumber : Tribunnews.com, 2019)
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Monice & Perinov, potensi energi
listrik yang mampu dibangkitkan sebagai bahan baku Pembangkit Listrik Tenaga
sampah (PLTSa) di Kota Pekanbaru sebagai sumber energi alternatif berbasis
renewable energy adalah 9 MW dari volume sampah sebesar 407,73 ton/hari. Kota
Tangerang sendiri sudah mencanangkan proyek PLTSa yang akan dibangun di wilayah
Jatiuwung seluas 5 hektar. PLTSa ini nantinya dapat menghasilkan listrik sebesar 12-
20 MW dari volume sampah sebanyak 2000 ton/hari. Artinya, jika diasumsikan 1
rumah berkapasitas 2300 watt, maka 8700 rumah dapat terhidupi hanya dimulai
dengan pencerdasan bahwa sampah bukan hanya menjadi momok yang mengerikan,
namun dapat menebar kebermanfaatan.
Pada prinsipnya hampir semua jenis sampah bisa dijadikan bahan bakar pada
PLTSa ini jika dilengkapi dengan filter khusus yang mampu menyaring partikel-
partikel senyawa berbahaya yang dihasilkan selama proses pembakaran. Akan tetapi,
alangkah baiknya pemilahan jenis sampah dilakukan untuk diproses menjadi material
lain, misal diubah menjadi BBM yang disebut dengan proses Pirolisis.
Mekanisme Proses Pirolisis
Untuk beberapa jenis plastik khususnya jenis plastik PolyPropylene dan
sampah plastik jenis Low Density PolyEthylene bisa dilakukan proses pengembalian
senyawa awal yang disebut dengan proses Pirolisis yaitu proses dekomposisi senyawa
organik yang terdapat dalam plastik melalui proses pemanasan dengan sedikit atau
tanpa oksigen. Pirolisis dijalankan dalam reaktor semi-batch dengan menggunakan
panas bervariasi dari 250oC, 300oC, 350oC, dan 400oC.
Pengeringan dan pemilahan
sampah
Tungku pembakaran
Boiler
pendidihan
air
Turbin dan Generator Listrik digerakkan oleh
uap panas
146 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3. Proses Pirolisis sampah plastik menjadi BBM
(Sumber :kedaiborongumkm.wordpress.com, 2018)
Minyak hasil pirolisis dari sampah plastik seberat 500 gram untuk jenis sampah
plastik PolyPropylene sebanyak 27,7% dengan melalui pemanasan pada suhu 400oC,
sedangkan pada jenis plastik Low Density PolyEthylene hasil minyak terbanyak
37,43% melalui suhu operasi 300oC. Minyak yang dihasilkan dari proses pirolisis ini
memiki Viskositas (kekentalan) yang mirip dengan bensin, sementara untuk Densitas
(massa jenis) dan kalornya mendekati dengan densitas dan kalor dari Solar dan Minyak
tanah. Untuk sampah plastik sebanyak 20kg, bisa menghasilkan BBM sintetis
sebanyak 800 mililiter atau 0,8 liter. Dengan menggunakan metode konversi plastik
menjadi BBM ini, pemerintah dan masyarakat bisa saling bekerja sama dalam
menanggulangi perubahan iklim dan mengurangi produksi emisi gas rumah kaca.
Bio Bricket
Beberapa jenis sampah organik lain seperti tempurung kelapa dan kulit durian
selain bisa dijadikan kompos, juga bisa dijadikan barang lain yang jauh lebih
bermanfaat yaitu arang Biobricket dengan melalui pembakaran sebelumnya. Dengan
melalui cara dan bahan-bahan yang sederhana, kedua sampah tempurung kelapa dan
kulit durian itu sendiri bisa dijadikan produk yang lebih berguna dari hanya sekedar
pupuk kompos, serta memiliki nilai yang lebih ekonomis. Karbonasi adalah proses
pemanasan yang paling tepat untuk mengubah tempurung kelapa, kulit durian dan
tongkol jagung menjadi arang yang nantinya akan dihancurkan dan dicampurkan
dengan larutan tepung tapioca sebagai perekat, dicetak dan dikeringkan kembali. Maka
jadilah arang biobriket yang bisa dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 147 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 4. Bio Bricket dari bahan baku kulit durian
(Sumber: penemuanterbaru.com, 2015)
Bio Bricket dengan menggunakan kulit durian, memiliki ukuran partikel
sebanyak 80 mesh dan kalor yang dihasilkan adalah 5040 kal/gram yang
membutuhkan waktu untuk menyala adalah 10 menit dan lamanya nyala api pada
briket adalah 55 menit. Berdasarkan hal tersebut, sangat jelas bahwa bio bricket bisa
menjadi sumber bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan di samping kelangkaan
yang terjadi belakangan ini.
3. Penutup
Pemanfaatan sampah sebagai bahan bakar PLTSa, sampah plastik dijadikan
BBM dan arang bricket, penulis yakini dan percaya bahwa di kemudian hari akan
banyak inovasi- inovasi lain yang lahir sebagai bentuk kepedulian manusia akan
lingkungan serta ketersediaan energi yang harus direncanakan dan dicanangkan mulai
hari ini juga demi kelangsungan anak cucu kita kelak. Masyarakat sudah gerah dan
geram perihal masalah penumpukan sampah yang tak ada habisnya. Namun, dengan
adanya terobosan Energi Alternatif berbasis Renewable Energy ini setidaknya ada
secercah harapan untuk menuntaskan dua permasalahan sekaligus, yaitu penumpukan
sampah dan keterbatasan energi. Masyarakat pun perlu mengkampanyekan narasi ini,
agar semua pihak bisa berkolaborasi dan bersinergi dalam memenuhi energi dengan
mengurangi volume sampah secara signifikan.
Masyarakat juga tidak bisa bergerak sendiri, sehingga kontribusi pemerintah
pusat maupun daerah hingga setingkat desa dan kelurahan, diharapkan lebih aktif
dalam melakukan penyuluhan dan pembinaan kepada masyarakat untuk mulai cerdas
dan bijak dalam memproduksi sampah rumah tangga, mampu mengklasifikasikan
jenis sampah untuk mempermudah penanganannya nanti. Sehingga mata rantai
sampah tidak hanya berakhir menjadi onggokan barang tak berguna yang tercecer di
tiap pelosok serta hanya dibakar saja, namun bisa diberdayakan menjadi bentuk lain
yang lebih bermanfaat. Marilah momentum ini kita wujudkan di esok hari, kini, dan
nanti. Hanya kita yang dapat melakukannya, kalau bukan kita siapa lagi? Kalau bukan
sekarang, kapan lagi?
148 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
4. Daftar Pustaka
Cokorde, GIP, 2010, Penggunaan Sampah Organik Sebagai Pembangkit Listrik di
TPA Suwung Denpasar, Jurnal Teknologi Elektro Universitas Udayana Bali,
Volume 9, No 2. 2010.
Menteri ESDM, Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2006 – 2025. Jakarta. 2006.
Badan Pusat Statistik Prov Riau, 2015. Riau dalam angka. Katalok BPS:1102001.14
SNI 19-3964-1994 tentang Metode Pengambilan dan Pengukuran Contoh Timbulan
dan Komposisi Sampah Perkotaan. Badan Standarisasi Nasional Dinas
kebersihan kota Pekanbaru.
Gary C Young, 2010, Municipal Solid Waste To Energy Conversion Processes.
Ahmad Shobib, R. A. (2018). Pembuatan Briket Kulit Durian Dengan Proses
Karbonisasi . Jurnal Ilmiah Cendekia Eksakta , 9-12.
BINUS Higher Education. (2019, November 15). Knowledge. Retrieved from
Indonesia Negara Pemroduksi Sampah Terbanyak Nomor 2 di Dunia.
Mengapa? : https://binus.ac.id/knowledge/2019/11/indonesia-negara-
pemroduksi-sampah-terbanyak-nomor-2-di-dunia-mengapa/
BPS. (2018, December). Statistik Lingkungan Hidup indonesia. p. 3.
Cipta, A. (2020, January 22). Tempo.co. Retrieved from Pembangkit Listrik Tenaga
Sampah Tangerang Mandek, Ini Sebabnya :
https://metro.tempo.co/read/1298196/pembangkit-listrik-tenaga-sampah-
tangerang-mandek-ini-sebabnya
Endang K, M. G. (2016). Pengolahan Sampah Plastik dengan Metoda Pirolisis menjadi
Bahan Bakar Minyak. Jurnal Teknik Kimia, 1-7.
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. (2008, October 15). Arsip Berita.
Retrieved from Kilas Balik Sejarah Pertambangan dan Energi Di Indonesia:
https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/kilas-balik-sejarah-
pertambangan-dan-energi-di-indonesia
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. (2018, September 1). Arsip Berita.
Retrieved from Rekonsiliasi Data, Sumber Daya Batubara Indonesia Kini 166
Miliar Ton, Cadangan 37 Miliar Ton: https://www.esdm.go.id/id/media-
center/arsip-berita/rekonsiliasi-data-sumber-daya-batubara-indonesia-kini-
166-miliar-ton-cadangan-37-miliar-ton
Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. (2018, July). Sistem Informasi
Pengelolaan Sampah Nasional. Retrieved from Data Pengelolaan Sampah:
http://sipsn.menlhk.go.id/?q=3a-data-umum
Lubis, A. (2007). Energi Terbarukan Dalam Pembangunan Berkelanjutan . Jurnal
Teknik Lingkungan, 155-162.
Teknik Indo Berkarya. (2018, October 27). Anak Teknik. Retrieved from Mengenal
Lebih Dekat dengan PLTSa ( Pembangkit Listrik Tenaga Sampah ):
https://www.anakteknik.co.id/a/jhosuactp/Mengenal-Lebih-Dekat-dengan-
PLTSa-Pembangkit-Listrik-Tenaga-Sampah
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 149 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
150 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 151 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
ARUNA: SOLUSI DIGITAL TERPADU UNTUK INDUSTRI
KELAUTAN INDONESIA
ABRAHAM ANUGRAH SIMATUPANG
LUTHFIA AUFANZYLLA
152 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 153 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Pada saat ini, perkembangan sains dan teknologi telah menuntun manusia
menuju peradaban yang lebih maju dibandingkan dengan era sebelumnya dan
merupakan bagian tidak terpisahkan dari kebudayaan masyarakatnya. Pada era
globalisasi modern sekarang ini, penguasaan sains dan teknologi merupakan indikator
yang signifikan dalam percepatan pertumbuhan/pembangunan perekonomian suatu
bangsa.
Menurut Mutis (Mutis, 1994: 79) perkembangan teknologi mengandung
pengertian adanya kenaikan dalam efisiensi teknis, yang dapat di definisikan sebagai
kemampuan memproduksi lebih banyak output dengan jumlah input yang sama atau
memproduksi kwantitas output dengan input yang lebih sedikit. Dengan demikian
dapat dikatakan bahwa secara umum perkembangan teknologi akan mengakibatkan
peningkatan produktivas tenaga kerja, produktivitas tenaga kerja, produktivitas modal,
maupun produktivitas total.
Menurut Becker (Becker, 1990) bangsa yang maju teknologinya dan kuat basis
ilmu pengetahuannya mempunyai potensi berkembang dengan percepatan yang lebih
tinggi dibanding yang masih tertinggal. Apabila pengetahuan baru dan keterampilan
terkandung dalam SDM, dan pembangunan ekonomi terkandung pada peningkatan
sains, teknologi, dan cara-cara baru dalam proses produksi, maka keberhasilan
pembangunan akan ditentukan oleh proses akumulasi kualitas SDM.
Menurut Martono (dalam Muhamad Ngafifi: 2014) setiap perkembangan
teknologi selalu menjanjikan perubahan, kemudahan dan efisiensi, serta peningkatan
produktivitas. Saat ini, perkembangan teknologi yang begitu cepat telah melahirkan
perubahan-perubahan di masyarakat. Teknologi yang diterapkan di desa akan
membawa modernisasi yang memudahkan masyarakat desa melakukan aktivitas dari
yang konvensional berubah menjadi aktivitas yang bersifat modern dan lebih efektif.
Menurut Srinivas R.Melkote (2008) dalam teori modernisasi, definisi negara
modern adalah negara yang terkategori sebagai negara-negara industri di seluruh
bidang masyarakat, termasuk perilaku, institusi politik dan ekonomi, sikap terhadap
teknologi, ilmu pengetahuan, dan adat istiadat budaya. Teori modernisasi
berlandaskan ekonomi adalah pendekatan neoklasik yang telah berfungsi sebagai dasar
bagi perkembangan ekonomi barat. Teori modernisasi memberikan fondasi
epistemologis untuk teori awal dalam komunikasi pembangunan. Fondasi
epistemologis adalah ilmu yang melacak pengertian mengenai ilmu yang melacak
pengertian mengenai pengetahuan yang dimiliki mula-mula manusia percaya bahwa
dengan kekuatan pengenalan nya manusia dapat mencapai realitas sebagaimana
adanya.
Sains dan teknologi pada industri kelautan memegang peranan yang sangat
penting bagi kemajuan Indonesia karena Indonesia merupakan negara maritim terbesar
di dunia yang menempati porsi 70% atau 2/3 wilayahnya secara geografis,
perbandingan luas daratan dan lautan di Indonesia. Bahkan Indonesia termasuk negara
dengan laut terluas di dunia karena memiliki wilayah laut yang sangat luas mencapai
hingga 5,8 juta km2, dan dі dalam wilayah laut tеrѕеbut dikelilingi garis pantai
ѕераnјаng 81.000 km, уаng merupakan garis pantai terpanjang kedua dі dunia ѕеtеlаh
Kanada. Hal tersebut menjadikan Indonesia sebagai negara penyimpan kekayaan laut
yang begitu berlimpah. Namun hasil laut yang dimiliki tidak berbanding lurus dengan
154 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
keadaan masyarakat nelayan di Indonesia. Data BPS menunjukkan bahwa pendapatan
per kapita nelayan di perairan umum adalah Rp642.350, sedangkan pendapatan per
kapita nelayan laut Rp 737.030.
Masyarakat pesisir mengalami kemiskinan yang disebabkan oleh tidak
terpenuhinya hak-hak dasar masyarakat, antara lain kebutuhan akan pangan,
kesehatan, pendidikan, pekerjaan, dan inftastruktur. Selain itu, kurangnya kesempatan
berusaha, akses terhadap informasi, teknologi dan permodalan, budaya dan sumber
dana yang minim, menyebabkan masyarakat pesisir miskin semakin lemah.
Kekurangan modal oleh nelayan akhirnya membawa nelayan berhubungan dengan
tengkulak sebagai pemberi modal sekaligus perantara dalam pemasaran hasil
tangkapan, namun tengkulak cenderung membeli dengan harga yang jauh di bawah
harga pasaran.
Indonesia yang terdiri atas 70% lautan tentunya menyimpan berjuta kekayaan
hasil laut yang luar biasa. Pada tahun 2017, Kementrian Kelautan dan Perikanan
(KKP) memperkirakan potensi perikanan di Indonesia mencapai 12,54 juta ton. Dalam
lima tahun terakhir, produksi perikanan tangkap laut Indonesia menunjukkan
pertumbuhan yang positif. Pada tahun 2016 produksi perikanan mencapai 6,54 juta
ton, dan meningkat di tahun 2017 sebesar 7,67 juta ton.
Akan tetapi, potensi yang menguntungkan ini tidak serta merta juga membawa
dampak yang positif dan seperti yang diharapkan. Kenyataan di lapangan
memperlihatkan sektor perikanan belum memberikan kontribusi yang signifikan
terhadap perekonomian. Hal ini terlihat dari kontribusinya yang hanya menyumbang
sekitar 2 persen terhadap PDB Nasional. Selain itu, terlihat perbandingan yang jauh di
antara potensi stok perikanan dan produksi perikanan yang berhasil dicapai. Dengan
kata lain, sumber daya laut di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal.
Rendahnya kontribusi sektor perikanan mejadi indikator bahwa pengelolaan dan
koordinasi belum sesuai harapan. Antara perencanaan dan pembangunan di bidang
kelautan masih kurang efektif.
Pertama, jika ditinjau dari manfaatnya, penggunaan sains dan teknologi yang
terintegrasi dalam merespons modernisasi memberikan solusi yang tepat akan mampu
mendongkrak produktivitas industri kelautan yang efisien, termasuk sektor ekonomi
pesisir. Bahkan, hasil tangkapan laut akan lebih bernilai guna dan dapat bersaing di
pasar global. Kedua Pemanfaatan teknologi dapat memperluas penjualan nelayan
pesisir yang dapat meningkatkan omzet. Ketiga, penggunaan dapat membantu dalam
menentukan strategi dan kebijakan perikanan hingga bekerlanjutan untuk industri
perikanan yang lebih baik.
2. Pembahasan
Aruna yang didesain oleh tiga alumnus Universitas Telkom Bandung
diantaranya Farid aslam sebagai CEO, Indraka fadhlillah sebagai COO dan Utari
octavianty sebagai CGA, Aruna didirikan pada tahun 2015 merupakan platform e-
commerce perikanan yang berfokus untuk membantu mengembangkan ekonomi
wilayah pesisir dengan menciptakan perdagangan perikanan yang adil dan transparan
melalui inovasi teknologi. Aruna mengandalkan penggunaan teknologi informasi dan
internet untuk pengelolaan perikanan, Aruna dapat membantu untuk menciptakan
perdagangan ikan yang adil, meningkatkan kehidupan nelayan lokal, juga mampu
menghantarkn makanan laut yang segar, sehat, dan berkualitas tinggi bagi masyarakat.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 155 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Berawal dari tidak kesengajaan membuat platform aplikasi marketplace jual
beli ikan dan hasil laut secara online, akhirnya Aruna membangun sebuah platform
yang terintegrasi, yakni Integrated Fishery Management (Sistem aplikasi
terintegrasi pengelolaan bisnis perikanan), Fishery Online Trading (Data sektor
perikanan real time dan handal), dan Fishery Data Intelligent (Inovasi sistem
perdagangan ikan dan hasil laut secara daring).
Informasi harga, lokasi persediaan, biaya logistik, biaya penyimpanan, dan
informasi produk lainnya akan dibuka untuk publik demi menciptakan transparansi
dalam industri perdagangan ikan di Indonesia. Saat ini, Aruna Indonesia bermitra
dengan 57 koperasi nelayan dan sudah menjangkau sekitar seribu nelayan di Indonesia.
Aruna melakukan kegiatan pendekatan kampung nelayan berbasis kelompok
komunitas. Dalam kelompok komunitas ini, para nelayan difokuskan pada kegiatan
menangkap ikan, sedangkan istri-istri nelayan membantu dalam pengepakan
(packaging). Kalangan anak muda (local heroes) turut dilibatkan yang ditugasi untuk
menjalankan aplikasi dan diarahkan untuk lebih fokus ke kualitas hasil tangkapan.
Bisnis yang dijalankan oleh Aruna kini menyediakan gudang sebagai fasilitas
penghubung (hub) bagi hasil tangkapan dan penjualan nelayan dalam aspek
peningkatan kualitas komoditas dan juga kebersihan. Untuk meningkatkan efisiensi,
transparansi dan mengurangi berbagi resiko bisnis, Aruna telah menerapkan
teknologi automation. Dengan teknologi automation Aruna telah mereduksi dan
mengoptimalkan segala proses penyaluran hasil laut ke pasar.
Melihat wilayah pesisir bahwa inovasi yang digunakan Aruna dapat
bermanfaat bagi masyarakat. Menurut Tornatzky dan Fleischer (1990) setiap inovasi
akan melalui proses difusi. Difusi adalah proses dimana inovasi dikomunikasikan atau
disebarkan melalui saluran tertentu untuk periode tertentu, di antara anggota sistem
sosial (Rogers; 1995: 5-6). Aruna memiliki difusi inovasi yang merupakan tindakan
yang akan mempengaruhi proses keputusan adopsi inovasi dan sejauh mana
dampaknya pada masyarakat pesisir pantai.
Manfaat Aruna bagi Industri Kelautan Indonesia di antaranya:
a. memberikan koneksi bagi nelayan dan pasar serta konsumennya;
b. meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan Nelayan Indonesia dengan teknologi
aplikasi Aruna;
c. nelayan dengan hasil tangkapan kecil di kumpulkan ke dalam kelompok besar
sehingga hasil tangkapannya menjadi besar;
d. mendapatkan dampak dari pembagian alat tangkap dan perahu untuk melaut;
e. menjadi lebih baik untuk nelayan dan juga lebih terjangkau kepada konsumen.
Aruna melakukan efisiensi mata rantai perdagangan perikanan yang ada sehingga
bisa memberikan benefit maksimal bagi mitra nelayan dan pembeli Aruna
Indonesia. Dengan cara ini, mitra nelayan bisa mendapatkan kepastian pasar dan
harga yang lebih baik. Pembeli juga mendapatkan produk dengan kualitas yang
sesuai. Peningkatan harga nelayan naik hingga 20% sedangkan adanya penurunan
harga konsumen turun mencapai 15%;
f. smartFisheries dapat membantu dalam merekam data produksi perikanan dan
mengetahui potensi produksi perikanan di daerah yang difasilitasi dan diayomi;
156 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
g. Aruna dalam kegiatannya banyak melibatkan perempuan pesisir, untuk
meningkatkan kemampuan mereka, Aruna melakukan program pelatihan
penguapasan rajungan bersertifikat agar para perempuan pesisir semakin percaya
diri untuk masuk dalam persaingan dunia kerja;
h. manfaat sosial bagi para Nelayan diantaranya Aruna telah berkolaborasi dengan
berbagai pihak dalam mengembangkan bisnis, salah satunya dengan Kementrian
Komunikasi dan Informatika RI melalui Nelayan Go Online. Program ini
mengadakan kegiatan ke komunitas nelayan di sejumlah daerah di Indonesia untuk
memperkenalkan tentang digitalisasi bisnis perikanan dan kelautan. Saat ini belum
banyak pengembangan yang membidik bisnis rintisan di sektor perikanan dan
kelautan. Padahal sektor ini memilki potensi ekonomi yang besar dan masih
terbuka pasar yang luas untuk dikembangkan.
Aruna terus berusaha meningkatkan kontribusi positif untuk masyarakat
Indonesia, khususnya ekonomi pesisir. Pada saat ini Aruna sudah menjangkau 1.701
kelompok nelayan di 16 provinsi, dengan 86 jenis ikan di Indonesia. Platform Aruna
ini memiliki visi yang jelas bahwa teknologi sebagai alat bantu dalam sektor perikanan
dan memberikan koneksi bagi nelayan dan pasar bagi konsumennya. Juga tentunya,
dengan penggunaan Aruna mampu menigkatkan taraf hidup serta kesejahteraan
nelayan Indonesia. Aruna berupaya mendorong Indonesia sebagai negara adidaya
maritim dengan meningkatkan ekonomi kelautan.
Potensi ekonomi yang besar di sektor perikanan dan kelautan, seharusnya dapat
mengangkat kehidupan nelayan menurut Badan Pusat Statistik (BPS) hanya Rp1,1 juta
per bulan. Jumlah nelayan dalam sepuluh tahun terakhir mengalami penurunan sebesar
50 persen, sedangkan tingkat konsumsi ikan nasional hanya 40 kg kapita per tahun,
tergolong rendah dibandingkan negara-negara lain. Aruna dengan melakukan riset
yang diteliti akhirnya menciptakan suatu sistem yang dapat menjadi jalan keluar bagi
permasalahan di industri perikanan dari hulu hingga ke hilir. Sistem yang
dikembangkan ini memperbaiki pola pengawasan komoditas perikanan, membantu
nelayan memasarkan hasil laut tanpa harus melalui tengkulak, dan memudahkan
konsumen mendapatkan komoditas yang dibutuhkan dengan harga yang masuk akal.
Menurut Simchi-Levi, dkk (2004), kapasitas TI salah satunya adalah sistem
pelaksanaan operasional. Sistem ini meliputi Enterprise Resource Planning (ERP),
Customer Relationship Management (CRM), dan Supply Chain Management (SCM).
Menurut O’Leary (2000), sistem ERP diasumsikan memiliki karakteristik salah
satunya memungkinkan akses terhadap data secara real time. Ini pula yang diguna oleh
Aruna dalam menjalankan bisnis. Aruna memiliki Integrated Fishery System (IFS)
yaitu wadah berbasis cloud untuk membantu perusahaan, pemerintah, dan lembaga
yang terlibat dalam menganalisis dan melaporkan data secara real time. IFC juga
terdiri dari Aruna Traceability System sebagai aplikasi untuk memantau keterlacakan
produk seafood mulai dari penangkapan hingga ke tangan konsumen. Selain itu, IFC
terdiri dari Smart Fisheries sebagai aplikasi untuk mengumpulkan dan analisis data
perikanan bagi pemerintah dan LSM.
Menurut Chaffey (2002), secara konseptual CRM merupakan pendekatan
untuk membangun dan mempertahankan bisnis jangka panjang dengan konsumen.
Proses kunci dalam CRM salah satunya adalah pemasaran. Proses ini terkait dengan
keputusan tentang pelanggan yang harus ditarget bagaimana caranya, produk apa yang
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 157 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
harus ditawarkan, penentuan harga produk, dan bagaimana mengelola kampanye
untuk menargetkan pelanggan. Aruna pun melakukan pendekatan pada konsumen
B2B yang tekait dengan industri kelautan. Aruna Indonesia juga telah menggunakan
SCM dengan baik. Terlihat pada perencanaan strategis hingga perencanaan
permintaan dan pasokan.
Pemanfaatan ekonomi kelautan belum diberdayakan secara optimal sehingga
belum memberikan dampak yang signifikan kepada para pelakunya. Besarnya potensi
tersebut seharusnya mampu menjadi tulang punggung perekonomian nasional.
Faktanya jika merangkum dari data Badan Pusat Statistik (BPS) penghasilan rata-rata
nelayan per bulan hanya sebesar Rp1,1 juta. Kecilnya pendapatan untuk membuat
peminatnya pun drastis turun, dalam 10 tahun terakhir jumlah nelayan berkurang 50%,
menjadi hanya kurang lebih 800.000 di seluruh Indonesia. Selain itu, tingkat konsumsi
ikan nasional pun bisa dibandingkan dengan negara (maju) lain masih rendah, tingkat
pengonsumsian ikan di Indonesia masih ada di kisaran 40kg per kapita per tahun.
Aruna telah mendapat dukungan dan sinergi dari berbagai pihak terkait
diantaranya Kementrian Koordinator Perekonomian, Kementrian Komunikasi dan
Informatika, Kementrian Kelautan dan Perikanan, Kantor Staff Presiden RI, dan WWF
Indonesia. Menurut data Kementrian Kelautan dan Perikanan, mayoritas dari 2,7 juta
nelayan di Indonesia hidup di garis kemiskinan dan kontribusi 25% terhadap tingkat
kemiskinan nasional. Dengan penggunaan teknologi dan sains, Aruna dapat bisa
meningkatkan pendapatan nelayan. Aruna mendukung keberlanjutan lingkungan
kelautan dengan melakukan kerja sama dengan kelompok nelayan dan
menstandardisasikan mereka, dari skema dan pola kinerja nelayan, dari mulai cara
penangkapan, cara mengolah ikan sampai cara pengemasannya. Nelayan - nelayan ini
diedukasi dan didampingi. Oleh karena sebelumnya tidak fokus pada kuantitas, bukan
kualitas. Para nelayan kerap kali menangkap ikan sebanyak-banyaknya. Ketika
ikannya tidak ada yang membeli, dibuang begitu saja, akhirnya harga jatuh. Aruna
melatih cara-cara yang tepat untuk menjaga kualitas hasil tangkap dan menjamin
ketersediaan pasar untuk para nelayan.
Pak Alvinus, nelayan Aruna berada di Raja Ampat, Papua Barat, menuturkan
bagaimana perjalanannya bersama Aruna, dulu beliau tidak mempunyai mata
pencaharian tetap dengan pendapatan rendah Rp 750.000,00 - Rp 1.500.000,00 setelah
Aruna hadir beliau semakin semangat untuk melaut karena ada kepastian pasar yang
diberikan Aruna dan kenaikan pendapatan dapat mencapai dua kali lipat per bulan.
Pada kuartal keempat tahun 2016, Aruna mendapatkan total pemesanan lebih
dari 3500 ton, namun kapasitas koperasi Aruna hanya mampu menyuplai 100 ton
setiap bulannya. Diharapkan dengan adanya tambahan mitra, terjadi penigkatan
jumlah transaksi melalui platform.
3. Penutup
Untuk menerapkan sains dan teknologi dalam memodernisasikan pengelolaan
perikanan melibatkan berbagai pihak/multi staceholders. Pada saat ini, para nelayan
tidak memahami cara-cara untuk menerapkan lean management. Melalui Aruna, para
nelayan dapat menigkatkan dan memaksimalkan hasil laut dengan nilai yang lebih
layak. Dengan sustainable living peran sains dan teknologi, Aruna dapat membuka
kesempatan buat para nelayan untuk berkembang hingga sejahtera dan bekerja sama
158 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
dengan mitra lain. Perusahaan Aruna memiliki socioimpact dan purpose yang berpihak
kepada kepentingan nasional.
Aruna pun telah mengedukasi pelaku sektor pesisir pantai laut secara langsung
dan membuat modul yang mudah dimengerti agar dapat tercapai tujuan yang
berkelanjutan. Branding para nelayan transformasi modern. Dari penjelasan di atas,
dapat disimpulkan dengan berdasarkan keadaan dari keadaan di wilayah pesisir selama
ini bahwa inovasi yang dibawa Aruna Indonesia dapat bermanfaat di masyarakat dan
mempercepat kenaikan ekonomi pesisir. Demikian pula, nelayan yang bergabung
menjadi Aruna selain mendapatkan kepastian harga, nelayan juga menjadi semakin
semangat melaut karena Aruna memberikan alat tangkap sehingga hasil tangkapannya
semakin maksimal.
Kemajuan pembangunan suatu bangsa merupakan interaksi dari beberapa
faktor. Penguasaan sains dan teknologi merupakan keharusan tetapi yang lebih penting
dari itu adalah pembentukan struktur nilai budaya masyarakatnya sendiri. Oleh sebab
itu, peningkatan sumber daya manusia harus mendapat perhatian utama guna
membentuk kebudayaan yang kondusif bagi penyerapan dan perkembangan sains dan
teknologi. Untuk mencapai hasil yang optimal, perencanaan pembangunan harus
bersifat komprehensif dengan memperhatikan dinamika masyarakat akibat pengaruh
internal dan eksternal. Aruna memberdayakan masyarakat nelayan pesisir dan istrinya.
Pendekatan lokal dengan komunitas nelayan menjelaskan cara mencari dan mengolah
hasil laut agar menghasilkan produk yang tinggi. Tugas ini merupakan dijalankan oleh
local heroes.
4. Daftar Pustaka
Ngafifi, Muhammad. (2014). Kemajuan Teknologi dan Pola Hidup Manusia dalam
Perspektif Sosial Budaya. Jurnal Pembangunan Pendidikan: Fondasi dan
Aplikasi Volume 2, Nomor: 33-47
Pepi Rospina Pertiwi. 2012. Peran Kepemimpinan Kontak Tani dalam Proses Difusi
Inovasi Teknologi Pengelolaan Tanaman dan Sumberdaya Terpadu Padi.
Universitas Terbuka, Jakarta
Rogers. Everestt M, 2003, Diffusion of Innovations. Fifth Edition. Free Press. New
York
Hill, Mc Graw, 2000, Designing And Managing Supply Chain-Concept Strategies And
Case Studies
Syaifudin,Ali. Perkembangan Sains dan Teknologi di Indonesia.
https://alisyaifudin.com/2017/06/23/perkembangan-sains-dan-teknologi-di-
indonesia/(diakses pada 6 Februari 2020)
Muharram,Ranggi Fajar.Maksimalkan Status Stok Perikanan Indonesia.
https://aruna.id/2018/06/06/maksimalkan-status-stok-perikanan-
indonesia/(diakses pada 6 Februari 2020)
Fadhila,Naura. Aruna Indonesia Membantu Nelayan Mendapatkan Pasar Pembeli
SecaraiLangsung.https://yooreka.id/levelup/aruna-indonesia-membantu-
nelayan-mendapatkan-pasar-pembeli-secara-langsung/ (diakses pada 7
Februari 2020)
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 159 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
LIASTORY. “Aruna” E-commerce terpadu untuk mrningkatkan Kesejahteraan
Nelayan dan Perikanan di Indonesia. https://yooreka.id/levelup/aruna-e-
commerce-terpadu-untuk-meningkatkan-kesejahteraan-nelayan-dan-
perikanan-di-indonesia/(diakses pada 8 Februari 2020)
Eka,Randi. Aruna dan Revolusi Digital di Industri Kelautan Indonesia.
https://dailysocial.id/post/aruna-dan-revolusi-digital-di-industri-kelautan-
indonesia(diakses pada 8 Februari 2020)
News,Kla. Aruna, Penghubung Nelayan Kecil Indonesia Dengan Pasar Komoditas
LautiYangiLebihiLuas. https://klanews.id/2019/02/27/aruna-penghubung-
nelayan-kecil-indonesia-dengan-pasar-komoditas-laut-yang-lebih-
luas/(diakses pada 8 Februari 2020)
Pajak,Majalah. Terobosan Digital di Indutri
Perikanan.https://majalahpajak.net/terobosan-digital-di-industri-
perikanan/(diakses pada 9 Februari 2020)
https://www.instagram.com/p/B60LeM-g7M1/(diakses pada 9 Februari 2020)
Rugi Ratusan Juta Hingga Diancam Nyawa, Tak Surutkan Langkah Farid Naufal
Aslam Membesarkan Aruna. https://www.hitsss.com/aslam-membesarkan-
aruna/(diakses pada 9 Februari 2020)
Yadika, Bawono. Jual Ikan Secara Digital Anak Muda Indonesia Ciptakan Teknologi
Bagi Nelayan!. https://www.goodnewsfromindonesia.id/2017/04/25/jual-ikan-
secara-digital-anak-muda-indonesia-ciptakan-teknologi-bagi-nelayan(diakses
pada 9 Februari 2020)
160 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 161 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
INDONESIA DESTINATIONS : PENGEMBANGAN
PARIWISATA BERBASIS CONNECTING AND INFORMING
APPLICATIONS
I GUSTI NGURAH SENTANA PUTRA
162 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 163 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Kehidupan manusia tidak pernah lepas dengan modernisasi, karena
modernisasi merupakan salah satu perubahan sosial dalam kehidupan manusia.
Modernisasi tidak dapat dihindari karena setiap manusia mengalami perubahan dan
memiliki kecenderungan berubah. Salah satu bentuk nyata dari perubahan sosial
adalah perubahan yang terarah yang didasarkan pada suatu perencanaan. Modernisasi
dapat diartikan suatu persoalan yang harus dihadapi masyarakat, karena proses
tersebut mencakup bidang-bidang yang sangat luas yang menyangkut proses
disorganisasi, masalah-masalah sosial, konflik antar kelompok, hambatan-hambatan
terhadap perubahan, dan lain sebagainya (Halim, 2001).
Modernisasi berdampak besar pada setiap negara di dunia termasuk Indonesia.
Indonesia negara kaya memiliki sumber daya alam yang terdiri dari lautan, matahari,
pantai dan daratan yang kalau dikelola dengan benar dapat memberikan keuntungan
besar bagi negara. Salah satu pendayagunaannya adalah dengan menciptakan daerah
tersebut menjadi tempat sarana destinasi wisata. Daerah-daerah yang dianugrahi
sumber daya alam yang eksotis diharapkan dapat memberikan kontribusi besar dalam
memberikan sumber pendapatan. Apalagi dengan adanya otonomi daerah, suatu
kabupaten / kota dituntut untuk dapat hidup mandiri.
Ciri utama suatu daerah mampu melaksanakan otonomi adalah ditinjau dari
kemampuan keuangan daerah, artinya daerah harus memiliki kewenangan dan
kemampuan untuk menggali sumber-sumber keuangan, mengelola dan menggunakan
keuangan sendiri yang cukup memadai untuk membiayai penyelenggaraan
pemerintahannya (Halim, 2001). Namun hal ini tidak dapat dilimpahkan langsung
kepada pemerintah kabupaten kota, diperlukan dukungan bersama untuk menangani
permasalahan pariwisata Indonesia.
Permasalahan yang dihadapi sektor pariwisata di Indonesia merupakan masih
kurang optimalnya pemasaran sumber daya yang telah tercipta untuk menjadi daerah
wisata kepada masyarakat dan konsumen.. Tingkat kunjungan wisatawan ke Indonesia
dari tahun ke tahun cenderung terus meningkat. Ini membuktikan bahwa sektor
pariwisata merupakan industri yang digerakan oleh pasar,sehingga begitu banyak
peluang untuk memasarkan produk wisata yang ada di Indonesia. Peluang ini harus
sejalan dengan pemberian informasi kepada wisatawan lokal maupun mancanegara,
sehingga bukan hanya daerah wisata terkenal yang dikunjungi wisatawan namun
daerah wisata lainnya dapat ditingkatkan daya serap kunjungannya.
Untuk memberikan informasi kepada wisatawan dan konsumen, diperlukan
solusi berupa penghubung dan penginformasian kepada wisatawan yang bersifat
kontinu dan menyeluruh. Penghubung dan penginformasian kepada wisatawan bersifat
flesibel dan dapat diakses oleh wisatawan dengan bebas serta mudah dipahami.
Dengan adanya solusi penghubung dan penginformasian dapat meningkatkan daya
serap daerah wisata yang masih redup dan beberapa daerah wisata yang belum dikenal.
Solusi berupa menghubungkan dan menginformasian kepada wisatawan dapat
dicetuskan dengan aplikasi “Indonesia Destinations”. Indonesia Destinations
merupakan yang berisikan informasi seputar daerah wisata. Pengembangan aplikasi
ini sejalan dengan berkembangnya arus modernisasi yang tinggi. Selain itu harapannya
Indonesia Destinations ini dapat menjadi pendukung dari Indonesia Emas 2045.
164 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Untuk sasaran dari aplikasi Indonesia Destinations sendiri merupakan
wisatawan lokal ataupun manca negara. Minat wisatawan untuk berkunjung ke
Indonesia menjadi alasan kenapa wisatawan menjadi sasaran nyata aplikasi Indonesia
Destinations. Seperti yang dibahas diatas, Indonesia Destinations merupakan aplikasi
yang menghubungkan dan menginformasikan informasi daerah wisata kepada
wisatawan atau konsumen. Indonesia Destinations bentuk untuk mewujudkan daya
serap yang lebih tinggi dan merata di setiap daerah wisata. Sehingga Indonesia
Destinations dapat dipandang suatu solusi pengembangan daerah pariwisata Indonesia
dengan menggunakan connecting and informing application.
2. Pembahasan
Cara kerja Indonesia Destinations dengan memberikan akses kepada
wisatawan ke database system yang berisikan informasi daerah pariwisata. Daerah
pariwisata seluruh Indonesia yang telah dimasukkan ke dalam database obyek wisata
system dapat dilihat oleh pengguna. Pengguna dapat melihat daerah wisata sesuai
dengan lokasi daerah wisata maupun kata kunci sehingga nantinya pengunjung dapat
memperoleh informasi terkait daerah pariwisata di seluruh Indonesia. Pengguna juga
dapat memesan travel agen dan hotel yang terdapat di database booking informating
yang informasinya diisi oleh pihak. travel agen dan hotel
Indonesia Destinations ini berkonsep menghubungkan dan menginformasikan
daerah pariwisata ke pengguna aplikasi. Melalui aplikasi ini pengguna dipaparkan
sejumlah informasi terkait daerah wisata yang dapat dikunjungi. Diharapkan informasi
ini dapat menjadi referensi untuk menentukan rute perjalanan ataupun menentukan
tempat pariwisata.
Fitur di Indonesia Destinations membuat pengguna dapat mengakses daerah
wisata yang telah dicari melalui pencarian dengan kata kunci atau dengan
pengelompokan daerah wisata. Melalui fitur direct link yang terhubung dengan map
untuk memudahkan pencarian daerah pariwisata tersebut penguna dapat mengakses
lokasi daerah wisata dan terdapat fitur direct link yang menghubungkan langsung
dengan travel agen dan hotel di daerah tersebut. Dengan adanya dua direct link tersebut
dapat menghubungkan pengguna dengan daerah wisata tersebut dan menghubungkan
wisatawan langsung ke travel agen dan hotel sehingga memungkinkan untuk membuat
rencana liburan.
Indonesia Destinations memiliki keunggulan dalam penggunannya. Indonesia
Place dapat digunakan dengan mudah dan fleksibel karena pengguna dapat mengakses
database kemudian diarahkan menuju travel agen dan hotel yang telah mengisi data
sehingga dapat diakses dengan bebas. Melalui direct link Indonesia Destinations selain
dapat mengembangkan daya serap daerah wisata juga dapat meningkatkan ekonomi
masyarakat dengan menghubungkan travel dan pihak lainnya dengan wisatawan.
Indonesia Destinations merupakan Inovasi untuk memecahkan permasalahan
pariwisata Indonesia. berbeda dengan aplikasi lainnya yang mengarah ke bidang
ekonomi, Indonesia Destinations mengarah pada pengembangan daya serap daerah
pariwisata sehingga daerah pariwisata yang belum terkenal maupun masih redup dapat
ditingkatkan daya serapnya.
Dari keunggulan tersebut, Indonesia Destinations menjadi terobosan yang
diharapkan dapat menjadi solusi permasalahan pariwisata Indonesia. Pengembangan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 165 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
aplikasi Indonesia Destinations tentunya perlu dukungan dari pemerintah, penyedia
travel agen dan usaha lainnya, masyarakat dan dukungan lainnya. Masyarakat
merupakan elemen penting untuk aplikasi ini, dimana dalam membentuk database.
Masyarakat dapat menjadi pelopor pengembangan data daerah wisata yang belum
terkenal atau masih redup untuk nantinya datanya dimasukkan ke dalam database.
Penyedia travel agen dan usaha lainya juga menjadi aspek penting berjalannya aplikasi
ini. Penyedia travel agen dan usaha lainnya nantinya akan dihubungkan dengan
wisatawan sehingga dapat meningkatkan perekonomian masyarakat.
3. Penutup
Pengembangan pariwisata di Indonesia sangatlah penting, Indonesia memiliki
potensi dalam sector pariwisata namun permasalahan pemasaran daerah pariwisata
masih menjadi masalah di Indonesia, melalui aplikasi Indonesia Destinations ini
diharapkan dapat meminimalisir permasalahan tersebut. Untuk megoptimalisasi hasil
dari aplikasi Indonesia Destinations diperlukan dukungan segala pihak. Walau
bagaimanapun , pariwisata merupakan salah satu hasil pendapat Indonesia yang harus
dikembangkan bersma oleh setiap lini masyarakat.
4. Daftar Pustaka
Setiawan, Iwan 2001. ‘Potensi Destinasi Wisata Di Indonesia Menuju Kemandirian
Ekonomi’, Prosiding Seminar Nasional Multi Disiplin Ilmu & Call For Papers
Unisbank,vol. 1, No 1, hh. 1 – 3.
Tri Astuti, Marhanani & Ariani Noor, Any 2016, ‘Daya Tarik Morotai Sebagai
Destinasi Wisata Sejarah Dan Bahari’, Jurnal Kepariwisataan Indonesia, Vol.
11, No. 1, Hh 26 -28.
166 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 167 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
SICCY: MUSIC APPLICATION FOR PREGNANCY SEBAGAI
APLIKASI PENURUN RESIKO RETARDASI MENTAL
BERBASIS HOLISTIK GUNA MEMBANTU
PERKEMBANGAN JANIN
PERIODE PRENATAL
NUR KHALIDA ZIA
JODII ARLAN KURNIA
168 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 169 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Indonesia emas 2045 telah menjadi impian besar Indonesia untuk membentuk
negara yang mampu berkompetisi dengan negara lain serta mampu menyelesaikan
masalah yang telah terjadi berlarut – larut. Pada saat ini tantangan global di seluruh
negara adalah persaingan pengembangan sumber daya manusia, tidak saja
menyangkut hal-hal yang berkaitan dengan fungsi manajerial, tapi berkaitan langsung
dengan fungsi kecerdasan (Depkes RI, 2009). Suatu tantangan yang berjalan bersama
perkembangan Indonesia yang telah mememasuki era revolusi industri 4.0, yaitu
revolusi yang tumbuh pada era dengan dominasi kaum milenial yang mengedepankan
prinsip teknologi yang mengandalkan artificial intelegence. Mengacu pada revolusi
industri 4.0 yang dipopulerkan oleh ekonom ternama Jerman, Klaus Schwab. Dalam
revolusi industri 4.0 terdapat tantangan yang berjalan secara revolusioner yaitu dengan
mengutamakan produksi yang efektif, inovatif dan berkelanjutan sebagai konsekuensi
dari terbentuknya sektor manufaktur nasional yang mengikuti revolusi zaman (Davis,
2015). Disatu sisi, Sustainable Development Goals (SDG’s) terus menjadi topik goal
standart suatu rancangan aksi yang telah disahkan pada 2015 silam. Salah satu tujuan
pembangunan berkelanjutan tersebut ialah menjamin kehidupan yang sehat dan
mendorong kesejahteraan bagi seluruh masyarakat Indonesia (UNDP, 2016).
Penjaminan kehidupan yang sehat secara berkelanjutan dapat didasarkan pada
keadaan pemeliharaan kesehatan manusia saat dalam kandungan (prenatal) dan pada
saat di luar kandungan (postnatal). Periode prenatal merupakan suatu masa yang
efektif untuk upaya menyiapkan generasi penerus bangsa khususnya menciptakan
generasi yang berkualitas, memiliki potensi intelegensi yang memadai dalam
mempersiapkan diri menghadapi kehidupan yang kompetitif. Kecerdasan dengan
berbagai definisi berhubungan dengan otak yang pada temuan terakhir dinyatakan
bahwa stimulasi tertentu akan meningkatkan potensi kecerdasan apabila dilakukan saat
hamil dan awal kehidupan. Sebab, menurut Siswono (2004), stimulasi dapat dimulai
sejak calon bayi berwujud janin, hal itu dikarenakan janin bukan merupakan makhluk
yang pasif. Di dalam kandungan, janin sudah dapat bernapas, menendang, menggeliat,
bergerak, menelan, mengisap jempol, dan lainnya. Kurangnya stimulasi otak pada saat
kehamilan dapat menyebabkan ketidak mampuan anak untuk belajar dan beradaptasi.
Perkembangan janin ini dapat dilihat pada tabel dibawah.
170 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Tabel 1. Perkembangan dan Pertumbuhan Janin Pada Saat Prenatal
Permasalahan yang cukup sering ditemukan pada anak anak dengan masalah
saat dalam kandungan adalah retardasi mental. Retardasi mental merupakan masalah
dunia dengan implikasi yang besar, terutama dinegara berkembang masalah ini begitu
besar terasa. Didapatkan bahwa jumlah penyandang retardasi mental adalah 2,3%.
Data Biro Pusat Satatistik (BPS) tahun 2010, dari 222 juta penduduk
Indonesia,sebanyak 0,7% atau 2,8 juta jiwa adalah penyandang cacat. Populasi anak
penderita retardasi mental menempati angka paling besar dibanding dengan jumlah
anak dengan keterbatasan lainnya. Prevelensi retardasi mental di Indonesia saat ini
diperkirakan 1-3% dari pendukuk Indonesia, sekitar 6,6 juta jiwa (Kurniasih, 2011).
Secara fisiologis, sel otak telah terbentuk di dua trimester awal kehidupan tanpa
adanya gangguan. Pada akhir trimester kedua yaitu saat usia kehamilan memasuki
akhir minggu ke26, bayi memiliki sekitar 150 milyar sel otak. Jumlah sel ini memang
sangat banyak, tapi mulai dari saat itu hingga bayi lahir tiga bulan setelahnya, lebih
dari 100 milyar atau sekitar dua pertiga dari sel otak itu mati. Salah satu alasan penting
memberikan rangsangan sebelum kelahiran dan mendukung pembangunan jaringan
saraf adalah bahwa pada saat minggu ke-29 masa kehamilan, proses apoptosis terjadi,
yaitu proses sebagai bagian dari mekanisme biologi tubuh manusia, dimana proses ini
memangkas jaringan yang tidak diperlukan atau tidak diinginkan sehingga jaringan sel
otak yang lain dapat bekerja dengan lebih baik (Khasanah, 2013) optimal atau tidaknya
proses ini akan mempengaruhi secara besar bagaimana nantinya seorang bayi dapat
lahir secara normal secara kemampuan kognitif maupun kemampuan-kemampuan
perkembangan lainnya.
Optimalisasi perkembangan otak ini dapat dilakukan dengan optimalisasi
neurogenesis. Neurogenesis berasal dari kata neuro yang artinya syaraf dan genesis
yang artinya pembentukan, sehingga neurogenesis adalah proses pembentukan syaraf.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 171 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Neurogenesis sebenarnya tidak hanya terjadi saat periode prenatal melainkan juga saat
periode dewasa. Walaupun demikian untuk menentukan neurogenesis saat dewasa itu
baik atau tidak, maka neurogenesis saat periode prenatal menjadi penentu terbesarnya
(Urban,2014).
Disatu sisi, dikalangan psikiater, musik menjadi salah satu media yang
digunakan dalam berbagai pendekatan jiwa. Dimana salah satunya untuk ibu hamil.
Musik terbukti memiliki efek terhadap perkembangan janin. Penelitian yang dilakukan
oleh Chang-Hee Kim dkk, menyatakan bahwa pemberian lantunan musik berpengaruh
terhadap neurogenesis dan ketebalan korteks somatomotorik dan somatosensorik pada
fetus tikus. Dalam peneletian tersebut juga menyimpulkan bahwa pemberian suara
bising membuat neurogenesis terhambat dan terjadi pula penipisan korteks
somatomotorik dan somatosensorik. Sehingga terkait dengan RM, resikonya dapat
diminimalisir melalui pemberian lantunan musik pada ibu hamil (Chang, 2013)
Kemudian faktor lain penyebab RM saat periode prenatal adalah ibu hamil
yang stress, prematuritas dan gizi buruk. Ketiga faktor tersebut saling berkaitan satu
sama lain. Ketika ibu hamil mengalami stress maka hal ini akan berpengaruh terhadap
outcome dari kehamilan, seperti abortus spontan, gizi buruk, prematur (DiPietro,
2010). Namun berbeda ketika ibu hamil merasa rileks dan terbebas dari stress, maka
faktor-faktor tersebut tidak akan terjadi melalui jalur psikososial. Penelitian yang
dilakukan oleh Hye Sook Sin dkk, menyatakan bahwa musik dapat menetralkan emosi
negative, meningkatkan ambang stress, membantu pasien mencapai keadaan rileks dan
mengurangi stress. Musik memunculkan estetika kesenangan yang selanjutnya
diterima oleh otak kanan dan memberikan sinyal pada kelenjar pituitari untuk
memproduksi endorphin. Endorfin inilah yang akan mengurangi respon fisiologis dan
relaksasi. Selain itu, musik mengubah interaksi antara thalamus dan retikuler untuk
mengstabilkan fungsi syaraf otonom seperti tekanan darah, denyut jantung dan laju
respirasi. Dimana fungsi inilah yang berpengaruh besar terhadap kesehatan janin
terutama pencegahan terhadap prematuritas dan gizi buruk yang manifestasi dari
ketidakstabilan emosi dan berpengaruh besar dalam resiko terjadinya RM pada bayi.
Dari paparan diatas, secara ilmiah terbukti bahwa lantunan musik dapat
meminimalisir resiko RM melalui pengoptimalan neurogenesis dan pencegahan ibu
hamil yang stress. Namun seperti yang dijelaskan sebelumnya. Ada hal-hal lain yang
perlu dipastikan agar musik bisa benar-benar optimal untuk dapat diberikan pada janin.
Faktor-faktor tersebut adalah kapan waktu yang tepat untuk ibu mulai diberi terapi
musik ini serta keadaan seperti apa yang optimal untuk terapi ini. dari hal-hal yang
perlu diperhatikan inilah kami ingin menggunakan teknologi sebagai bagian dari solusi
tersebut.
2. Pembahasan
Di tengah era disrupsi teknologi saat ini, disebutkan bahwa teknologi dan
pendekatan baru yang menggabungkan dunia fisik, digital, dan biologi secara
fundamental akan mengubah pola hidup dan interaksi manusia (Tjandrawinata, 2017).
Tidak dapat dipungkiri berbagai teknologi telah begitu berkembang dan terintegrasi
satu sama lain. Salah teknologi yang memiliki integrasi tersebut adalah aplikasi
android. Kita tentu tidak asing dengan alat transportasi yang sudah terintegrasi dengan
telpon genggam kita. Bahkan memesan makananpun dapat dengan mudah dilakukan
172 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
melalui telpon genggam kita. Dari sini kami ingin membuat suatu aplikasi android
untuk mengoptimalkan fungsi musik terhadap perkembangan janin.
Siccy (Music Application For Pregnancy) adalah aplikasi android yang
memungkinkan ibu hamil untuk dapat sama-sama mendengar musik dengan janinnya.
Dimana dalam aplikasi ini optimalisasi musik didalamnya meliputi berbagai fungsi.
Yaitu 1) list musik yang sesuai dengan janin, 2) pendeteksi keadaan lingkungan yang
sesuai untuk memperdengarkan musik untuk janin, dan 3) penanda usia kehamilan
musik dapat diperdengarkan janin.
Fungsi pertama adalah “list musik yang sesuai dengan janin”. Fungsi ini
akan mengfilter musik apa yang bisa berefek terhadap janin. Untuk saat ini, jenis
musik yang memiliki pengaruh terhadap janin adalah musik klasik. Salah satu musik
yang umum dikalangan peneliti adalah karya mozart. Dimana dalam beberapa literatur
disebut bahwa efek ini disebut “mozart effect” (Shaw G, 2001). Kemudian berbagai
musik klasik ini disesuaikan dengan penelitian-penelitan yang berhubungan dengan
fisiologi pendengaran janin. Dalam rahim sendiri, perlu diingat bahwa tempat ini
adalah sebuah tempat yang ramai bagi janin. Suara dari proses pencernaan lambung,
detak jantung, dan suara saat paru-paru terisi oleh udara menjadi suara-suara yang
begitu ramai didengar oleh janin. Namun suara-suara ini masih dalam volume yang
dapat diperdengarkan oleh janin. Dimana diatas suara-suara itu, suara ibu adalah suara
yang paling didengar. Sehingga dalam implementasinya suara ini telah diteliti dan
ditemukan berapa desibelnya. Dimana ternyata desibel yang diperbolehkan adalah 50-
60 desibel yang merupakan suara percakapan normal. (Partanen E, 2013)
Jadi musik yang diperdengarkan disesuaikan amplitudo dan volumenya
sedemikian agar benar-benar sesuai dengan fisiologi pendengaran janin dalam
kandungan. Selanjutnya Suara ini akan disesuaikan dengan headset yang terhubung
dengan ibu dan headset khusus untuk janin.
Selanjutnya untuk fungsi kedua yaitu “pendeteksi keadaan lingkungan yang
sesuai untuk memperdengarkan musik untuk janin”. fungsi ini merupakan bentuk
integrasi yang bertujuan untuk memberikan fasilitas agar ibu hamil dapat mengetahui
desibel sekitar anda, dimana desibel ini tentu juga berpengaruh besar pada janin jika
terpapar selama lebih dari 14 hari atau kronik. (Krueger et al, 2012) Selain itu aplikasi
ini juga memberikan “danger alarm” ketika lingkungan disekitar ibu terlalu tinggi
tingkat desibelnya.
Kemudian terkait fungsi ketiga yaitu aplikasi ini dilengkapi dengan fitur
kalenderisasi yang mempunyai korelasi terhadap critical period in human development
atau hitungan usia perkembangan dan petumbuhan janin pada periode prenatal
sehingga orang tua dapat terbantu oleh “penanda usia kehamilan musik
diperdengarkan janin”. Indera pendengaran janin sudah berkembang sejak usia
kehamilan 25-27 minggu jika umur janin. (Haslbeck, F 2018) Untuk menentukan
kapan usia kehamilan ini sudah memasuki waktu untuk mulai diperdengarkan musik
atau belum maka aplikasi ini akan menanyakan beberapa kuisioner yang nantinya
dapat menentukan usia kehamilan yang akurat. Jika sudah mencapai usia yang sesuai
maka aplikasi akan memberikan tanda atau notifikasi yang menganjurkan ibu hamil
untuk mulai memperdengarkan musik tersebut terhadap janinnya.
Nantinya, selain dapat didownload secara mandiri, diharap implementasi
melalui aplikasi SICCY ini juga dapat dilakukan pada pada fasilitas kesehatan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 173 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
sehingga diharapkan pencegahan RM ini lebih holistik. Karena bagaimanapun juga,
seperti yang dijelaskan WHO terkait definisi sehat, maka WHO selaku institusi
tertinggi kesehatan dunia menyatakan bahwa sehat diartikan sebagai keadaan sejahtera
dari badan, jiwa, dan sosial. Sehingga SICCY ini dapat menjadi sebuah implementasi
nyata terkait tentang konsep holistik tersebut. dalam prakteknya, SICCY dapat
digunakan sebagai ruang tunggu yang memiliki fasilitas headset di fasilitas kesehatan
terkait ibu hamil seperti di poliklinik Obgyn ataupun posyandu ibu hamil.
3. Penutup
Dengan implementasi nyata ini, diharapkan inovasi kami ini mampu
berdampak besar terutama untuk mengoptimalkan perkembangan janin sebagai
penerus generasi-generasi kita selanjutnya yang terbebas dari RM. Disisi lain,
diharapkan juga bahwa dengan adanya esai ini, pendekatan yang lebih holistik yang
bisa diterapkan pada fasilitas kesehatan pertama seperti posyandu maupun puskesmas
dapat terwujud. Sehingga seperti yang dijelaskan oleh WHO sendiri, bahwa definisi
sehat bukan hanya fisik, bahkan rohani, melainkan juga dari segi spiritual, maka dari
itu implementasi ini dapat menjadi sarana nyata untuk mewujudkan konsep sehat yang
digadang oleh WHO.
4. Daftar Pustaka
Depkes RI, 2009. Pedoman Stimulasi dan Nutrisi Pengungkit Otak (Brain Booster)
pada Janin Melalui Ibu Hami
Davis, N. 2015. 5 ways to understanding the fourth industrial revolution. Access Date:
January 2020. Available at: https://www.weforum.org/agenda/2015/11/5-
ways-of-understanding-the-fourth-industrial-revolution/
United Nations Development Programme. (2016).
http://www.undp.org/content/undp/en/home/sustainable-development-
goals.html diakses pada tanggal 1 januari 2020
Siswono, 2003, Pengantar Perilaku Manusia Untuk Keperawatan, EGC, Jakarta.
Tjandrawina, R.R. (2017). Industri 4.0: Revolusi industri abad ini dan pengaruhnya
pada bidang kesehatan dan bioteknologi. Jurnal Medicinus, Vol 29, Nomor 1,
Edisi April.
Kurniasih, Yuli 2011.Hubungan Tingkat Kecemasan Dengan Pola asuh Orangtua
Yang Memiliki Anak Retardasi Mental di Wilayah SDLB Negeri Kota
Pekalongan. Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Muhammadiyah Pekajangan
Pekalongan. Skripsi
Khasanah, U et.al. Pengetahuan Ibu Hamil Tentang Stimulasi Perkembangan Janin.
Vol V, No.II, September 2013
Shaw, G. 2001. The Mozart Effect. Epilepsy & Behavior, 2(6), pp.611-613.
Krueger, C., Horesh, E. and Crossland, B. (2012). Safe Sound Exposure in the Fetus
and Preterm Infant. Journal of Obstetric, Gynecologic & Neonatal Nursing,
41(2), pp.166-170.
174 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Haslbeck, F. and Bassler, D. 2018. Music From the Very Beginning—A Neuroscience-
Based Framework for Music as Therapy for Preterm Infants and Their
Parents. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 12.
Chang M, Chen C, Huang K. 2008.Effects of music therapy on psychological health
of women during pregnancy. Journal of Clinical Nursing.;17(19):2580-2587.
Dipietro, J. A. 2010 Psychological and psychophysiological considerations regarding
the maternal-fetal relationship. Infant & Child Development, 19, 27–38.
Urbán, N. and Guillemot, F. 2014. Neurogenesis in the embryonic and adult brain:
same regulators, different roles. Frontiers in Cellular Neuroscience, 8.
Hye Sook Shin. 2011 Music Therapy on Anxiety, Stress and Maternal-fetal
Attachment in Pregnant Women During Transvaginal Ultrasound. Asian
Nursing Research March Vol 5 No 1
Partanen, E., Kujala, T., Tervaniemi, M. and Huotilainen, M. 2013. Prenatal Music
Exposure Induces Long-Term Neural Effects. PLoS ONE, 8(10), p.e78946.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 175 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
EKSPEKTASI TREND NAIK TURUNNYA PENDERITA TB
PARU MENGGUNAKAN METODE REKURSIF (STUDI KASUS
DI KABUPATEN LAMONGAN)
M. YAZID AL KHOIRI
ANNISA HULJANNAH
INTEN WIDYANINGRUM
176 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 177 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Tuberkulosis merupakan salah satu penyakit yang paling berbahaya di dunia.
Diperkirakan sekitar sepertiga penduduk dunia telah terinfeksi oleh Mycobacterium
tuberculosis. Diperkirakan juga 95% kasus TB dan 98% kematian akibat TB di dunia
terjadi di negara-negara berkembang. Pada tahun 2000 di kawasan Asia Tenggara
terdapat lebih dari 3,9 juta penderita baru TB dan lebih dari 1,3 juta kematian. Saat ini
di negara maju diperkirakan setiap tahunnya 10-20 kasus baru setiap 100.000
penduduk dengan kematian 1-5 per 100.000 penduduk, sedangkan di negara
berkembang angkanya masih tinggi. Di Afrika setiap tahunnya muncul 165 penderita
TB menular setiap 100.000 penduduk. Di tahun 1990 yang lalu di kawasan Asia
Tenggara telah muncul 3,1 juta penderita baru TB dan terjadi lebih dari 1 juta kematian
akibat penyakit ini. Di tahun 2000 di seluruh dunia muncul lebih dari 10,2 juta
penderita baru TB serta 3,5 juta kematian (Davies dkk, 2014).
Penyakit tuberkulosis (TB) paru di Indonesia masih merupakan masalah
kesehatan masyarakat. Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) Departemen
Kesehatan Republik Indonesia tahun 2001 menyatakan bahwa penyakit pada sistem
pernapasan merupakan penyebab kematian kedua setelah sistem sirkulasi pada semua
kelompok umur dan menurut Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) Departemen
Kesehatan Republik Indonesia tahun 1992 menyatakan bahwa TB paru sebagai
penyebab kematian nomor tiga setelah penyakit jantung dan penyakit saluran
pernapasan, sedangkan pada tahun 2001 TB paru menjadi nomor satu penyebab
kematian dari golongan infeksi.
Berdasarkan Global Report TB WHO tahun 2011, prevalensi TB diperkirakan
sebesar 289 per 100.000 penduduk, insidensi TB sebesar 189 per 100.000 penduduk,
dan angka kematian sebesar 27 per 100.000 penduduk. WHO memperkirakan di
Indonesia setiap tahunnya terjadi 175.000 kematian akibat TB dan terdapat 550.000
kasus TB. Hasil survei prevalensi TB di Indonesia tahun 2004 menunjukkan bahwa
angka prevalensi TB BTA positif secara nasional 110 per 100.000 penduduk. Mengacu
pada hasil survei prevalensi tahun 2004, diperkirakan penurunan insiden TB BTA
positif secara nasional 3-4% setiap tahunnya.
Sekitar 75% pasien TB adalah kelompok usia yang paling produktif secara
ekonomis (15-50 tahun). Diperkirakan seorang pasien TB dewasa, akan kehilangan
rata-rata waktu kerjanya 3-4 bulan. Hal tersebut berakibat pada kehilangan pendapatan
tahunan rumah tangganya sekitar 20-30%. Jika ia meninggal akibat TB, maka akan
kehilangan pendapatannya sekitar 15 tahun. Selain merugikan secara ekonomis, TB
juga memberikan dampak buruk lainnya secara sosial stigma bahkan dikucilkan oleh
masyarakat (Kemenkes RI, 2012).
Mengingat banyaknya dampak negatif dari penyakit TB paru, perlu segera
dicari cara untuk memperkirakan jumlah penderita TB paru pada tahun-tahun yang
akan datang sehingga lebih mudah untuk mencari cara penyelesaian masalah.
Oleh karena itu, peneliti berusaha memperkirakan jumlah penderita TB paru
pada tahun-tahun mendatang dengan membuat penelitian yang berjudul “Ekspektasi
Trend Naik Turunnya Penderita TB Paru Menggunakan Metode Rekursif (Studi Kasus
di Kabupaten Lamongan)”.
178 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui cara ekspektasi trend naik
turunnya penderita TB paru dengan menggunakan metode rekursif, untuk mengetahui
hubungan antara angka penemuan penderita TB paru dengan ekspektasi trend naik
turunnya penderita TB paru, dan untuk mengetahui keakuratan ekspektasi trend naik
turunnya penderita TB paru dengan menggunakan metode rekursif.
2. Pembahasan
a. Cara Ekspektasi Trend Naik Turunnya Penderita TB Paru dengan
Menggunakan Metode Rekursif
1) Hal-hal yang Mempengaruhi Trend Naik Turunnya Penderita TB Paru
Ada beberapa hal yang mempengaruhi trend naik turunnya penderita TB paru,
yaitu:
a) Angka Penemuan Penderita TB Paru
Angka penemuan adalah persentase penderita TB paru yang ditemukan.
Dalam hal ini diasumsikan bahwa penderita yang ditemukan pasti diobati.
Angka penemuan dapat dihitung dari persentase jumlah penderita TB paru
yang ditemukan dari perkiraan jumlah penderita TB paru seluruhnya (ARTI).
ARTI sebesar 1%, berarti 10 orang di antara 1000 penduduk terinfeksi setiap
tahun. Hanya sekitar 10% yang terinfeksi TB akan menjadi sakit TB.
Jadi dengan ARTI sebesar 1%, diperkirakan di antara 1000 penduduk terjadi
10 orang yang terinfeksi TB dan 10% diantaranya (1 orang) akan menjadi
sakit TB setiap tahun. Berikut adalah tabel untuk ARTI:
Tabel 1. ARTI Kabupaten Lamongan
Tahun 2016 2017 2018 2019
Jumlah
Penduduk 1.161.254 1.193.725 1.200.558 1.198.510
ARTI (1,07%) 12.425 12.772 12.846 12.918
Perkiraan
Penderita (10%
dari ARTI)
1.243 1.277 1.285 1.282
Jumlah
Penderita yang
Ditemukan
926 901 1.078 962
Dan berikut adalah perhitungan angka penemuan:
Tahun 2016
ARTI = 107
100.000 Penduduk x Jumlah Penduduk
= 107
100.000 Penduduk x 1.161.254 Penduduk
= 1.243
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 179 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Angka Penemuan = Jumlah Penderita yang Ditemukan
Perkiraan Jumlah Penderita x 100%
= Jumlah Penderita yang Ditemukan
10% ARTI x 100%
= 926
1.243 x 100%
= 74.5%
Tahun 2017
ARTI = 107
100.000 Penduduk x Jumlah Penduduk
= 107
100.000 Penduduk x 1.193.725 Penduduk
= 1.277
Angka Penemuan = Jumlah Penderita yang Ditemukan
Perkiraan Jumlah Penderita x 100%
= Jumlah Penderita yang Ditemukan
10% ARTI x 100%
= 901
1.277 x 100%
= 70.6%
Tahun 2018
ARTI = 107
100.000 Penduduk x Jumlah Penduduk
= 107
100.000 Penduduk x 1.200.558 Penduduk
= 1.285
Angka Penemuan = Jumlah Penderita yang Ditemukan
Perkiraan Jumlah Penderita x 100%
= Jumlah Penderita yang Ditemukan
10% ARTI x 100%
= 1.078
1.285 x 100%
= 83.9%
180 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Tahun 2019
ARTI = 107
100.000 Penduduk x Jumlah Penduduk
= 107
100.000 Penduduk x 1.198.510 Penduduk
= 1.282
Angka Penemuan = Jumlah Penderita yang Ditemukan
Perkiraan Jumlah Penderita x 100%
= Jumlah Penderita yang Ditemukan
10% ARTI x 100%
= 962
1.282 x 100%
= 75.0%
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa angka
penemuan penderita TB paru di Kabupatn Lamongan tidak konstan.
b) Angka Kesembuhan Penderita TB Paru
Persentase penderita diobati yang sembuh disebut angka kesembuhan. Tabel
berikut menunjukkan data kesembuhan TB paru di Kabupaten Lamongan:
Tabel 2. Rekap Tahunan TB Paru Kabupaten Lamongan
Tahun 2016 2017 2018 2019
Jumlah Pasien 926 901 1.078 962
Sembuh 890 832 982 881
Pengobatan Lengkap 9 14 23 30
Default 14 23 21 19
Gagal 3 7 5 2
Pindah 2 5 22 6
Meninggal 8 20 25 24
Khusus dalam penelitian ini, peneliti menambahkan jumlah kematian TB ke
dalam kategori sembuh, karena pasien yang meninggal sudah tidak
menularkan TB lagi atau dapat dikatakan penyakit TB orang tersebut telah
musnah. Selain itu, pasien yang pindah juga peneliti masukkan karena hampir
dipastikan sembuh.
Secara matematis berikut ini:
Angka Kesembuhan (dan Kematian) Tahun 2016
= Pasien Sembuh+Pasien Meninggal+Pasien Pindah
Pasien TB x 100%
= 890+8+2
926 x 100%
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 181 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
= 900
926 x 100%
= 97.2%
Angka Kesembuhan (dan Kematian) Tahun 2017
= Pasien Sembuh+Pasien Meninggal+Pasien Pindah
Pasien TB x 100%
= 832+20+5
901 x 100%
= 857
901 x 100%
= 95.1%
Angka Kesembuhan (dan Kematian) Tahun 2018
= Pasien Sembuh+Pasien Meninggal+Pasien Pindah
Pasien TB x 100%
= 982+25+22
1.078 x 100%
= 1.029
1.078 x 100%
= 95.5%
Angka Kesembuhan (dan Kematian) Tahun 2019
= Pasien Sembuh+Pasien Meninggal+Pasien Pindah
Pasien TB x 100%
= 881+24+6
962 x 100%
= 911
962 x 100%
= 94.7%
Dari perhitungan tersebut, dapat disimpulkan bahwa angka kesembuhan
setiap tahun konstan, yaitu medekati 95% kecuali pada tahun 2016.
c) Angka Penularan Penderita TB Paru
Angka penularan adalah banyak jiwa yang ditulari oleh satu orang penderita
TB paru. Penderita TB paru yang menularkan adalah penderita yang tidak
diobati, pasien TB yang default, pasien pengobatan tidak lengkap, dan pasien
gagal, atau dalam matematika sama dengan jumlah seluruh pasien dikurangi
jumlah pasien sembuh, jumlah pasien meninggal, dan pasien pindah.
𝐉𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐏𝐚𝐬𝐢𝐞𝐧 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐌𝐞𝐧𝐮𝐥𝐚𝐫𝐢 = (𝐉𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐏𝐚𝐬𝐢𝐞𝐧 𝐓𝐁) −(𝐏𝐚𝐬𝐢𝐞𝐧 𝐒𝐞𝐦𝐛𝐮𝐡, 𝐌𝐞𝐧𝐢𝐧𝐠𝐠𝐚𝐥, 𝐝𝐚𝐧 𝐏𝐢𝐧𝐝𝐚𝐡)
Dalam literatur sudah dijelaskan bahwa dalam satu tahun, seorang penderita
TB paru menularkan 10 orang. Maka peneliti menggunakan angka penularan
sebesar 10 jiwa.
2) Cara Ekspektasi Trend Naik Turunnya Penderita TB Paru dengan
Menggunakan Metode Rekursif
182 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Seperti yang sudah dijelaskan pada literatur, penderita TB paru berdasarkan
kemampuan menularkan penyakitnya dibedakan menjadi dua, yaitu penderita
TB BTA Positif (+) dan penderita TB BTA Negatif (-). Penderita TB BTA
Positif adalah penderita yang mampu menularkan penyakitnya kepada orang lain
yang sehat sehingga menjadi sakit TB paru. Sedangkan penderita TB BTA
Negatif tidak menularkan penyakitnya. Dalam penelitian ini, peneliti hanya
menghitung jumlah penderita TB BTA Positif karena TB BTA Negatif tidak
banyak berpengaruh terhadap trend naik turunnya penderita TB paru.
Jumlah penderita TB BTA Positif pada tahun (x + 1) sama dengan jumlah
penderita TB BTA Positif pada tahun (x) yang tidak diobati maupun tidak
berhasil diobati serta jumlah jiwa yang ditulari, tidak diobati, maupun tidak
berhasil diobati.
Secara matematis berikut ini:
Misal,
f (x) = Jumlah Penderita pada Tahun (x)
t = Angka Penularan
p = Angka Penemuan
s = Angka Kesembuhan
f (x + 1) = jumlah penderita TB BTA Positif pada tahun (x) yang tidak
diobati + jumlah penderita TB BTA Posiitf yang tidak berhasil
diobati + jumlah jiwa yang ditularkan masing-masing yang tidak
diobati maupun tidak berhasil diobati
= jumlah penderita TB BTA Positif pada tahun (x) – jumlah penderita
yang sembuh, meninggal, dan pindah + jumlah jiwa yang
ditularkan – jumlah yang sembuh
= [f(x) – angka penemuan x angka kesembuhan x f(x)] + angka
penularan x [f(x) – angka penemuan x angka kesembuhan x f(x)] x
[1 – angka penemuan x angka kesembuhan]
= f(x) x [1 – angka penemuan x angka kesembuhan] + angka
penularan x f(x) [1 – angka penemuan x angka kesembuhan]2
= [1 + angka penularan x {1 – angka penemuan x angka
kesembuhan}] x [1 – angka penemuan x angka kesembuhan] x f(x)
= [1 + t x {1 – p x s}] x [1 – p x s] x f(x)
Rumus Rekursif
f (x + 1) = [[1 + angka penularan x {1 – angka penemuan x angka
kesembuhan}] x [1 – angka penemuan x angka kesembuhan] ]] x
f(x)
= [[ [1 + t x {1 – p x s}] x [1 – p x s] ]] x f(x)
Keterangan:
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 183 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Nilai (x) lebih dari sama dengan 2016
Rumus di atas dapat digunakan apabila kita mengasumsikan angka kesembuhan
dan angka penemuan konstan sama setiap tahun.
3) Contoh Ekspektasi Trend Naik Turunnya Penderita TB Paru dengan
Menggunakan Metode Rekursif di Kabupaten Lamongan
Setelah peneliti mengkaji dan menentukan rumus ekspektasi trend naik turunnya
penderita TB paru menggunakan metode rekursif, peneliti akan mengkaji
tentang trend penderita TB paru dari tahun 2016 sampai tahun 2019. Menurut
perhitungan, apabila ingin mengetahui jumlah penderita pada tahun 2019 maka
kita harus mengetahui jumlah penderita pada tahun 2018. Dan juga apabila ingin
mengetahui jumlah penderita pada tahun 2018 maka kita harus mengetahui
jumlah penderita pada tahun 2017, dan seterusnya. Sehingga pada tahun 2016
peneliti membuat patokan jumlah penderita TB paru sama dengan 10% dari
ARTI.
f (2016) = 10% ARTI Tahun 2016
= 10% x 1.07% x 1.161.254 Penduduk
= 1.243
Selanjutnya sesuai dengan rumus perhitungan yang ada:
f (2017) = [1 + 10 x {1 – p x s}] x [1 – p x s] x f (2016)
= [1 + 10 x {1 – 74.5% x 97.2%}] x [1 – 74.5% x 97.2%] x 1.243
= [2.759 + 1] x [0.276] x 1.243
= [3.759] x [0.276] x 1.243
= 1.290
f (2018) = [1 + 10 x {1 – p x s}] x [1 – p x s] x f (2017)
= [1 + 10 x {1 – 70.6% x 95.1%}] x [1 – 70.6% x 95.1%] x 1.290
= [3.286 + 1] x [0.326] x 1.290
= [4.286] x [0.326] x 1.290
= 1.802
f (2019) = [1 + 10 x {1 – p x s}] x [1 – p x s] x f (2018)
= [1 + 10 x {1 – 83.9% x 95.5%}] x [1 – 83.9% x 95.5%] x 1.802
= [1.988 + 1] x [0.199] x 1.802
= [2.988] x [0.199] x 1.802
= 1.071
f (2020) = [1 + 10 x {1 – p x s}] x [1 – p x s] x f (2019)
= [1 + 10 x {1 – 75.0% x 94.7%}] x [1 – 75.0% x 94.7%] x 1.071
= [2.898 + 1] x [0.290] x 1.071
= [3.898] x [0.290] x 1.071
184 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
= 1.211
Keterangan:
Agar memperoleh hasil yang lebih pasti, beberapa bilangan yang memiliki
desimal panjang peneliti bulatkan namun tidak merubah hasil akhir perhitungan.
Dari perhitungan di atas, dapat dibuat grafik seperti berikut:
Grafik 1. Trend Penderita TB Paru
Grafik di atas menunjukkan contoh ekspektasi trend naik turunnya penderita TB
paru menggunakan metode rekursif yang menggunakan sampel Kabupaten
Lamongan. Kita juga bisa memperkirakan trend penderita TB paru untuk
kabupaten atau kota lain bahkan Indonesia dengan mengganti angka penemuan
dan angka kesembuhan bila perlu.
b. Hubungan antara Angka Penemuan Penderita TB Paru dengan Ekspektasi
Trend Naik Turunnya Penderita TB Paru
Apabila kita membuat perkiraan jumlah penderita TB paru tahun berikutnya hanya
berdasarkan ARTI, maka jumlah perkiraan penderita TB paru pada tahun
berikutnya akan selalu naik sebanding dengan kenaikan jumlah penduduk. Seperti
yang terlihat pada data di bawah ini:
Diagram 1. ARTI Kabupaten Lamongan
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2016 2017 2018 2019 2020
Trend ARTI
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 185 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Padahal, pada kenyataannya ada banyak faktor yang mempengaruhinya. Hal-hal
yang mempengaruhi trend naik turunnya penderita TB paru yaitu angka penemuan,
angka kesembuhan, dan angka penularan. Dalam hal ini, peneliti akan mengkaji
tentang hubungan antara angka penemuan dengan trend naik turunnya penderita TB
paru, karena angka kesembuhan dan angka penularan relatif konstan setiap tahun.
Sebenarnya angka penemuan di Indonesia sudah mencapai target WHO, yaitu 70%.
Namun hal itu belum cukup untuk dapat mengubah trend jumlah penderita TB paru
dari naik menjadi turun. Untuk itu, peneliti berusaha untuk menentukan nilai
minimal angka penemuan penderita TB paru agar trend jumlah penderita TB paru
dapat turun.
Semakin tinggi angka penemuan, maka semakin meningkat trend jumlah penderita
TB paru. Sebaliknya semakin rendah angka penemuan, maka semakin menurun
trend jumlah penderita TB paru. Untuk nilai minimal angka penemuan penderita
TB paru agar grafiknya menjadi turun, ditentukan dengan perhitungan berikut:
f (x) = f (x + 1)
f (x + 1) = {1 + angka penularan x [1 – angka penemuan x angka kesembuhan]} x
[1 – angka penemuan x angka kesembuhan] x f (x)
f (x) = {1 + 10 x [1 – p x 95%]} [ 1 – p x 95%] x f (x)
0 = {1 + 10 x [1 – p x 95%]} [ 1 – p x 95%] x f (x) – f (x)
0 = ({1 + 10 x [1 – p x 95%]} [1 – p x 95%] – 1) f (x)
f (x) = 0 (tidak memenuhi)
{1 + 10 x [1 – 0.95 p]} [1 – 0.95 p] – 1 = 0
{1 + 10 x [1 – 0.95 p]} [1 – 0.95 p] = 1
{1 + 10 – 9.5 p} [1 – 0.95 p] = 1
{11 – 9.5 p} [1 – 0.95 p] = 1
11 – 10.45 p – 9.5 p + 9.025 p2 = 1
10 – 10.45 p – 9.5 p + 9.025 p2 = 0
1243
1277
12851282
1220
1230
1240
1250
1260
1270
1280
1290
2016 2017 2018 2018
ARTI
186 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
10 – 19.95 p + 9.0252 = 0
9025 p2 – 19950 p + 10000 = 0
361 p2 – 798 p + 400 = 0
p = −b ± √b2 − 4ac
2a
p = 798 ± √7982 − 4 x 361 x 400
2 x 361
p1 = 1,44 (>100%) tidak mungkin
p2 = 0.7682566
Jadi, jika angka penemuan penderita TB paru sebesar 76.82566% maka jumlah
penderita TB paru akan konstan. Agar trend jumlah penderita TB paru menurun,
angka penemuan harus di atas angka tersebut.
c. Keakuratan Ekspektasi Trend Naik Turunnya Penderita TB Paru dengan
Menggunakan Metode Rekursif
Dengan asumsi angka kesembuhan konstan sebesar 95% dan angka penemuan
sebesar 76,82556% maka ekspektasi trend jumlah penderita TB paru akan konstan.
Apabila angka penemuan naik, maka trend akan turun. Sebaliknya, bila angka
penemuan turun, trend akan naik. Data angka penemuan dan jumlah penderita
ditunjukkan dalam tabel berikut:
Tabel 3. Angka Penemuan Penderita TB Paru Kabupaten Lamongan
Tahun 2016 2017 2018 2019
Jumlah Penduduk 1.161.254 1.193.725 1.200.558 1.198.510
Perkiraan Jumlah
Penderita (1,07
Permil)
1.243 1.277 1.285 1.282
Jumlah Penderita yang
Ditemukan 926 901 1.078 962
Angka Penemuan 74.5% 70.6% 83.9% 75.0%
Angka penemuan penderita TB paru di Kabupaten Lamongan tahun 2016 sebesar
74.5% berarti masih <76.82556 maka pada tahun 2017 jumlah penderita
diperkirakan naik. Namun pada tabel, jumlah penderita yang ditemukan pada tahun
2017 terlihat turun. Hal ini disebabkan angka penemuan pada tahun 2017 memang
rendah yaitu 70.6%. Angka penemuan pada tahun 2017 sebesar 70.6% yang berarti
masih <76.82556. Maka pada tahun 2018 menurut perhitungan, jumlah penderita
TB paru diperkirakan akan naik dan terbukti bahwa jumlah yang ditemukan
memang naik, yaitu 1.078 jiwa. Angka penemuan penderita TB paru di Kabupaten
Lamongan tahun 2018 sebesar 83.9% berarti >76.82556 maka pada tahun 2019
jumlah penderita TB paru menurut perhitungan diperkirakan akan turun. Terbukti
bahwa jumlah penderita yang ditemukan memang turun yaitu 962 jiwa, sehingga
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 187 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
dapat disimpulkan ekspektasi trend naik turunnya penderita TB paru menggunakan
metode rekursif akurat karena sesuai dengan trend jumlah penderita TB paru.
3. Penutup
Dari penjelasan-penjelasan sebelumnya, dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut:
1) Cara ekspektasi trend naik turunnya penderita TB paru menggunakan metode
rekursif dengan menggunakan rumus yang sederhana dan mudah.
2) Hubungan antara angka penemuan penderita TB paru dengan ekspektasi trend naik
turunnya penderita TB paru adalah semakin tinggi angka penemuan, maka semakin
tinggi trend jumlah penderita TB paru. Sebaliknya, semakin rendah angka
penemuan, maka semakin menurunnya trend jumlah penderita TB paru. Nilai
minimal angka penemuan agar trend menjadi turun juga dapat ditentukan.
3) Ekspektasi trend naik turunnya penderita TB paru dengan menggunakan metode
rekursif cukup akurat.
4. Daftar Pustaka
Davies, P. D. O., dkk. 2014. Clinical Tuberculosis 5th Edition. Boca Raton : CRC
Press.
Depkes RI. 2007. Pedoman Nasional Penanggulangan Tuberkulosis Edisi Kedua.
Jakarta : Depkes RI.
Depkes RI. 2008. Pedoman Penanggulangan Tuberkulosis Edisi Ketiga. Jakarta :
Depkes RI.
Direktorat Jenderal P2P. 2009. Monitoring dan Evaluasi Program Tuberkulosis.
Jakarta : Direktorat Jenderal P2P.
Hunter, David. 2011. Essentials of Discrete Mathematics. Sudbury, MA : Jones &
Bartlett Learning.
Kemenkes RI. 2014. Pedoman Nasional Penanggulangan Tuberkulosis. Jakarta :
Kemenkes RI.
Kemenkes RI. 2016. Strategi Nasional Pengendalian TB di Indonesia 2015-2017.
Jakarta : Kemenkes RI.
Kemenkes RI. 2017. Monitoring dan Evaluasi Program Pengendalian Tuberkulosis.
Jakarta : Kemenkes RI.
Maryati. 2017. Statistika Ekonomi dan Bisnis Edisis Revisi Cetakan Kedua.
Yogyakarta : (UPP) AMPYKPN.
Nevins, A., dkk. 2009. Evidence and Argumentation: A Reply to Everett (2009).
Cambridge : Hardvard University.
WHO. 2017. Global Tuberculosis Report. Jenewa : WHO.
WHO. 2018. Global Tuberculosis Report. Jenewa : WHO.
188 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 189 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
IMPLEMENTASI ALGORITMA
BAYESIAN REGULARIZATION NEURAL NETWORK
DALAM PEMODELAN DAN PREDIKSI HARGA MINYAK
MENTAH DUNIA BERDASARKAN FAKTOR MAKRO
EKONOMI DAN MATA UANG GLOBAL
KAMALUDDIN SIMAMORA
190 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 191 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Salah satu sektor yang paling berpengaruh terhadap kondisi ekonomi Indonesia
adalah sector manufaktur dan migas. Salah satu aspek dari sektor ini adalah minyak.
Pada saat ini Indonesia sudah menjadi negara net importir minyak yang berarti bahwa
Indonesia lebih banyak mengimpor minyak mentah dari luar karena persediaan minyak
mentah yang ada di Indonesia itu sendiri tidak mampu untuk memenuhi kebutuhan
yang ada dalam negeri. Untuk itu harga minyak mentah dunia menjadi salah satu
indikator yang penting untuk diperhatikan karena kenaikan ataupun penurunan harga
minyak mentah juga akan berdampak pada banyak aspek salah satunya apabila harga
minyak mentah naik maka seluruh sektor industri maupun jasa yang membutuhkan
minyak sebagai bahan untuk menjalankan usahanya juga akan menaikan biaya
produksinya.
Selain itu, sektor yang juga akan langsung terkena dampaknya adalah
tarnsportasi. Ketika harga minyak mentah naik maka harga bahan bakar minyak
(BBM) juga akan ikut naik, karena hal tersebut kemudian harga barangbarang dan jasa
juga akan ikut naik, dan dapat menyebabkan berkurangnya daya beli masyarakat dana
kan diikuti dengan penurunan nilai mata uang Rupiah, yang secara tidak langsung juga
akan menyebabkan inflasi pada negara. Pemerintah juga bisa saja tidak menaikkan
harga BBM namun pemerintah juga harus berhati-hati dengan efek pemberian subsidi
yang semakin membesar dan kemudian akan menyebabkan membengkaknya anggaran
pemerintah yang sudah dipersiapkan sebelumnya. Oleh karena efeknya yang
berkepanjangan, maka pengambilan keputusan untuk menyikapi harga minyak mentah
dunia yang cenderung tidak stabil ini harus dilakukan secara matang. Salah satu cara
yang dapat digunakan dalam perencanaan pengambilan keputusan adalah dengan
melakukan prediksi terhdap harga minyak mentah.
Saat melakukan prediksi, diperlukan metode yang tepat. Neural network atau
biasa disebut juga jaringan syaraf tiruan adalah suatu metode komputasi yang dapat
digunakan untuk memprediksi (Kusumodestoni & Zyen, 2015). Salah satu jenis
jaringan saraf tiruan adalah Bayesian Regularization Neural Network (BRNN).
Beberapa penelitian terdahulu telah dilakukan untuk dalam prediksi menggunakan
BRNN. Salah satunya adalah Jang dan Lee (2017) yang melakukan studi empiris yang
membandingkan jaringan syaraf Bayesian (BNN) dengan model benchmark linear dan
non-linear lainnya pada pemodelan dan memprediksi proses Bitcoin, diperoleh
kesimpulan bahwa BNN bekerja dengan baik dalam memprediksi harga Bitcoin dan
menjelaskan tingginya volatilitas harga Bitcoin. Juanda et al. (2018) memprediksi
harga Bitcoin menggunakan RNN didapatkan akurasi terbaik sebesar 98,76% pada
data latih dan 97,46% pada uji.
Dalam karya ini penulis akan dilakukan percobaan untuk memprediksi harga
minyak mentah dunia menggunakan dua faktor yaitu makroekonomi dan nilai dari
beberapa mata uang global dalam dolar. Faktor makroekonomi digunakan sebagai
predictor karena secara langsung akan memiliki keterpengaruhan yang besar terhadap
minyak mentah yang merupakan bagian dari makroekonomi tersebut sedangkan untuk
penggunaan nilai beberapa mata uang global yang populer juga dianggap akan turut
berpengaruh terhadap harga minyak mentah. Sehingga dnegan menggunakan
algoritma Bayesian Regularization Neural Network akan dilakukan prediksi terhadap
192 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
harga mintak mentah dunia tersebut sebagai bahan pertimbangan dalam pengambilan
keputusan.
2. Pembahasan
Dalam melakukan prediksi pada harga minyak mentah dalam karya ini, maka
penulis menggunakan jenis permalan sebab akibat dimana terdapat variabel-variabel
bebas yang mempengaruhi variabel terikat. Adapun variabel terikat atau yang akan
diprediksi adalah data historis harga minyak mentah dunia selama dua tahun yaitu dari
1 November 2017 sampai dengan 1 November 2019. Selanjutnya, variabel-variabel
bebas atau prediktor yang digunakan terdiri dari dua faktor yaitu faktor makro ekonomi
sebanyak 6 variabel dan rasio mata uang global sebanyak 5. Berikut adalah definisi
operasional dari masing-masing variabel tersebut:
Tabel 1. Definisi Variabel
No Nama
Variabel Kategori Variabel Definisi Opesioanl
1 Crude Oil Harga Minyak Mentah Harga minyak mentah West
Texas Intermediate (WTI),
diukur dari harga spot pasar
minyak dunia, dengan satuan
dollar perbarel. (USD)
2 Nasdaq Makroekonomi Nasdaq Composite yang berisi
sekitar 3.000 saham yang tercatat
di bursa Nasdaq.(USD)
3 Nikkei 225 Makroekonomi Sebuah indeks pasar saham untuk
Bursa Saham Tokyo. Sebuah
indeks pasar saham untuk Bursa
Saham Tokyo. (JPY)
4 S&P500 Makroekonomi Sebuah indeks yang terdiri dari
saham 500 perusahaan dengan
modal besar, kebanyakan berasal
dari Amerika Serikat. (USD)
5 VIX Makroekonomi Indeks untuk mengukur
volatilitas pasar. (USD)
6 Eurostoxx 50 Makroekonomi Sebuah indeks saham dari zona
euro saham yang dirancang oleh
STOXX dan merupakan
representasi 50 perusahaan blue-
chip terbesar di Eropa. (EUR)
7 FTSE 100 Makroekonomi Sebuah indeks pasar saham dari
100 saham perusahaan publik
yang diperdagangkan di Bursa
Saham London dengan
kapitalisasi pasar tertinggi.
(GBP)
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 193 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
No Nama
Variabel Kategori Variabel Definisi Opesioanl
8 CNY/USD Rasio Mata Uang Global
(USD)
Nilai tukar mata uang negara
China dengan Amerika. (Chinese
Yuan US Dollar)
9 EUR/USD Rasio Mata Uang Global
(USD)
Nilai tukar mata uang negara
Eropa dengan Amerika. (Euro US
Dollar)
10 GBP/USD Rasio Mata Uang Global
(USD)
Nilai tukar mata uang negara
Inggris dengan Amerika. (British
Pound US Dollar)
10 CHF/USD Rasio Mata Uang Global
(USD)
Nilai tukar mata uang negara
Swiss dengan Amerika. (Swiss
Franc US Dollar)
11 JPY/USD Rasio Mata Uang Global
(USD)
Nilai tukar mata uang negara
Jepang dengan Amerika.
(Japanese Yen US Dollar)
Sebelum melakukan pemodelan dan prediksi, maka terlebih dahulu akan
dijelaskan secara deskriptif data historis harga minyak mentah dunia.
Grafik 1. Harga Minyak Mentah Dunia
Berdasarkan grafik 1 diatas dapat diketahui bahwa tren harga minyak mintah
dunia dari 1 November 2017 sampai dengan 1 November 2019 berbentuk fluktuatif.
Harga minyak tertinggi adalah pada angka 76.41 yaitu pada 03 Oktober 2018
sedangkan harga minyak terendah adalah pada angka 42.53 yaitu pada 24 Desember
2018.
Kemudian setelah melakukan analisis deskriptif pada data tersebut, maka akan
dilanjutkan dengan menggunakan analisis regrsei berganda. Pertama akan dilakukan
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
No
v 0
1, 2
01
7
No
v 2
8, 2
01
7
Dec
25
, 20
17
Jan
19,
201
8
Feb
15
, 20
18
Mar
14
, 20
18
Ap
r 10
, 20
18
May
07
, 20
18
Jun
01,
201
8
Jun
28,
201
8
Jul 2
5, 2
01
8
Au
g 2
1, 2
018
Sep
17
, 20
18
Oct
12
, 20
18
No
v 0
8, 2
01
8
Dec
05
, 20
18
Jan
01,
201
9
Jan
28,
201
9
Feb
22
, 20
19
Mar
21
, 20
19
Ap
r 17
, 20
19
May
14
, 20
19
Jun
10,
201
9
Jul 0
5, 2
01
9
Au
g 0
1, 2
019
Au
g 2
8, 2
019
Sep
24
, 20
19
Oct
21
, 20
19
Harga Minyak Mentah Dunia
194 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
uji overall. Uji Overall digunakan untuk pengaruh semua variabel independen secara
bersama-sama terhadap variabel dependen. Uji overall didasarkan pada statistik uji F.
𝐻0 dan 𝐻1 dari uji overall adalah:
𝐻0 : 𝛽0:𝛽1:0 (variabel independen secara bersama-sama tidak berpengaruh terhadap
variabel dependen)
𝐻1 : ada minimal salah satu 𝛽𝑖 ≠ 0, dimana i = 0.1 (variabel independen secara
bersama-sama berpengaruh terhadap variabel dependen)
Berikut statistik uji F yang diperoleh untuk uji overall:
Tabel 2. Uji F
P-value Tingkat Signifikansi Keputusan
2,2 x 10-16 0.05 Tolak H0
Dengan menggunakan tingkat kepercayaan 95%, diperoleh keputusan Tolak
𝐻0, karena p-value < α yaitu 2,2 x 10-16 < 0,05. Dengan demikian dapat disimpulkan
bahwa variabel independen secara bersama-sama berpengaruh terhadap variabel
dependen.
Selanjutnya akan dilakukan uji parsial. Uji parsial digunakan untuk melihat
pengaruh variabel secara parsial terhadap variabel harga minyak mentah. Uji parsial
menggunakan statistik uji t. 𝐻0 dan 𝐻1 pada uji parsial adalah:
𝐻0 : 𝛽i=0 (i=0, 1, 2, 3, ..., 24) (koefisien βi tidak signifikan dalam model)
H1 : βi ≠ 0 (koefisien βi signifikan dalam model)
Adapun hasil yang diperoleh dari uji ini disajikan dalam tabel berikut:
Tabel 3. Seleksi Variabel No Variabel Koefisien p-value Tingkat Sig Keputusan
1 Intercept -4.533 x 101 0.03154 0.05 Tolak H0
2 Nasdaq 2.067 x 10-2 2 x 10-16 0.05 Tolak H0
3 Nikkei 225 2.357 x 10-3 2 x 10-16 0.05 Tolak H0
4 S&P500 -4.413 x 10-2 1.34 x 10-15 0.05 Tolak H0
5 VIX 4.165 x 10-1 1.56 x 10-15 0.05 Tolak H0
6 Eurostoxx 50 -9.936 x 10-3 3.10 x 10-8 0.05 Tolak H0
7 FTSE 100 1.15 x 10-2 1.71 x 10-15 0.05 Tolak H0
8 CNY/USD -4.996 x 102 3.05 x 10-9 0.05 Tolak H0
9 EUR/USD 1.463 x 102 2 x 10-16 0.05 Tolak H0
10 GBP/USD 5.009 x 101 4 x 10-6 0.05 Tolak H0
11 CHF/USD -1.364 x 102 7.39 x 10-15 0.05 Tolak H0
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 195 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
No Variabel Koefisien p-value Tingkat Sig Keputusan
12 JPY/USD -6.349 x 103 0.00208 0.05 Tolak H0
Adapun kesimpulan yang didaptkan dari hasil uji diatas adalag dengan
meggunakan tingkat kepercayaan 95%, diperoleh keputusan Tolak H0 untuk masing-
masing variabel yang artinya bahwa semua vriabel bebas atau prediktor berpengaruh
secara signifikan terhadap variabel terikat. Langkah untuk analisis regresi akan
dihentikan sampai uji parsial saja. Hal ini asumsi yang tidak terpenuhi/
Kemudian akan dilanjutkan dengan dengan melakukan pemodelan dengan
menggunakan Bayesian Regularization Neural Network atau BRNN. BRNN
merupakan salah satu algortitma pada artificial neural network atau jaringan saraf
tiruan. Jaringan saraf tiruan adalah suatu metode komputasi yang dapat digunakan
untuk memprediksi (Kusumodestoni & Zyen, 2015). Salah satu jenis jaringan saraf
tiruan adalah Bayesian Regularization Neural Network (BRNN).
Gambar 1. BRNN Bayesian Regularization (BR) merupakan algoritma pelatihan jaringan syaraf
tiruan yang memperbaiki nilai bobot dan bias berdasarkan optimisasi Levenberg-
Marquardt. Algoritma ini meminimalkan kombinasi kuadrat eror dan bobot, kemudian
menentukan kombinasi yang benar sehingga menghasilkan suatu jaringan yang baik
(Pan, Lee, & Zhang, 2013). BRNN dapat menangani peningkatan jumlah fitur yang
relevan dalam evaluasi. BRNN memasukkan istilah regularisasi ke dalam fungsi
obyektif untuk mencegah masalah overfitting. Overfitting merupakan suatu keadaan
dimana data yang digunakan untuk pelatihan itu adalah yang terbaik. Apabila
dilakukan tes dengan data yang berbeda dapat mengurangi akurasi (hasil yang dibuat
tidak sesuai dengan yang diharapkan). Ketika mesin menganggap banyak variabel
input, mesin yang terlatih dapat menjadi kompleks dan menderita masalah overfitting.
Adapun tahapan yang dilakukan dalam melakukan pemodelan menggunakan BRNN
dapat dilihat pada gambar berikut:
196 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 2. Algoritma BRNN Untuk uraian masing-maisng tahapa akan dijelaskan lebih lengkap sebagai
berikut:
1. Pembagian data
Data penelitian dibagi menjadi data latih (training set) dan data uji (testing set), kita
melakukan analisis terhadap data training hingga membuat model sedangkan data
testing untuk mengetahui tingkat akurasi dari model yang telah kita hasilkan. Data
dibagi menjadi 85% untuk training dan 15 % untuk testing. Pembagian untuk data
training lebih besar dibandingkan data testing dikarenakan agar mesin pembelajaran
atau algoritma pembelajaran lebih terlatih dengan pola data dari data training. Hal
ini berguna ketika algoritma atau mesin menghasilkan suatu model dan diberikan
kepada data testing akan memberikan prediksi data testing yang akurat dan
memiliki kemampuan generalisasi yang baik.
2. Penentuan jumlah neuraon dan epoch
Penentuan jumlah optimal neuron di lapisan tersembunyi adalah tugas penting
dalam jaringan syaraf regulasi bayesian. Pengujian pengaruh jumlah hidden neuron
dilakukan untuk mencari berapa jumlah hidden neuron terbaik yang dapat
memberikan nilai kesalahan terkecil pada prediksi harga minyakmentah. Tidak ada
aturan pasti banyak neuron ditugaskan di bagian tersembunyi dari jaringan yang
cocok dalam suatu prediksi data timeseries. Sehingga biasanya jumlah pola
timeseries yang digunakan dalam suatu arsitektur jaringan didapatkan melalui
percobaan (trial error). Untuk pengujian ini, parameter banyak neuron yang
digunakan adalah 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, dan 10. Jumlah epoch merepresentasikan
lamanya proses pembelajaran yang dilakukan terhadap jaringan yang sedang
diobservasi. Semakin besar nilai jumlah epoch, maka semakin lama pula proses
pembelajaran berlangsung. Begitu juga sebaliknya. Jumlah epoch yang terlalu
sedikit mengakibatkan jaringan yang terbentuk bersifat terlalu general/umum.
Artinya kemampuan jaringan dalam mengenali pola terlalu sedikit atau bahkan
tidak ada sama sekali. Kondisi ini dinamakan overweight. Sedangkan jumlah
epochs yang terlalu banyak akan mengakibatkan jaringan mengalami kondisi
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 197 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
overfit (jaringan bersifat terlalu spesifik terhadap data pelatihan). Pada percobaan
ini jaringan yang dibentuk adalah dengan 11 input layer dan 1 output layer. Berikut
merupakan hasil percobaan yang dilakukan.
Tabel 4. Hasil Percobaan Jumlah Neuron
Pada Hidden Layer
Jumlah Epochs yang
dihasilkan MSE MAPE
1 17 22.70079 7.272909
2 29 39263.42 10.66896
3 46 17.91914 6.291526
4 50 19.64185 7.388417
5 143 58.95766 12.87173
6 51 22.55183 7.640456
7 83 230.021 25.00162
8 158 85.42813 15.00002
9 95 224.2732 23.89121
10 118 101.3164 15.23709
Berdasarkan hasil pengujian yang ditunjukkan pada Tabel 4, diketahui bahwa
jumlah neuron sebanyak 3 menghasilkan MSE dan MAPE yang terkecil jika
dibandingkan dengan jumlah neuron lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa tidak
selalu jumlah hidden neuron yang banyak dapat memberikan hasil prediksi yang
baik.
3. Penentuan Model
Setelah menentukan jumlah neuron pada hidden layer dan didapatkan jumlah epoch
nya, peneliti menggunakan model yang memiliki nilai MSE terkecil yaitu model
dengan jumlah neuron sebanyak 3. Berikut merupakan kode program ketika
pembentukan model BRNN.
out5_trainall=brnn(da_train$Crude.Oil ~.,data = da_train, neurons=3,verbose=TRUE)
Berdasarkan sintaks diatas model dihubungkan dengan data pelatihan
menggunakan fungsi “brnn”, 4 neuron digunakan sebagai arsitektur dan “Vebose
true” artinya akan mencetak riwayat iterasi.
4. Prediksi Data
Setelah memilih model terbaik pada data training, maka model akan dicobakan
pada data testing. Kinerja dari setiap model yang dilatih diukur oleh Mean Absolute
Percentage Error (MAPE). Kinerja terbaik diperoleh oleh model dengan neuron
sebanyak 3 dnegan nilai mape sebesar 6.291526. Atau dengan kata lain dnegan
tingkat akurasi sebesar 93.70%. Selain itu berikut merupakan hasil prediksi harga
minyak mentah dunia dengan data testing untuk lima hari pertama
198 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3 Hasil Prediksi Tanggal Harga Prediksi Harga Aktual
Jul 16, 2019 56.46920 57.62
Jul 17, 2019 56.70858 56.78
Jul 18, 2019 56.64309 55.3
Jul 19, 2019 56.66435 55.63
Jul 22, 2019 56.77656 56.22
Hasil prediksi harga yang didapatkan dari model yang dibentuk tidak jauh berbeda
dengan data aktual yang didapatkan dari website investing.com. Sehingga dapat
dikataan bahwa algortima BRNN dapat digunakan dengan baik dalam prediksi
secara umum dan secara khusus dalam memprediksi harga minyak mentah dunia
berdasarkan faktor makroekonomi dan mata uang global
3. Penutup
Berdasarkan percobaan dan analisi yang telah digunakan dengan metode dan
data set yang ada, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
a. Harga miyak mentah dunia sangat berubah-ubah atau fluktuatif pada periode 1
November 2017 – 1 November 2019.
b. Dengan menggunakan uji parsial, didapatkan 11 variabel berpengaruh signifikan
terhadap harga mniyak mentah.
c. Dalam melakukan pemodelan dan prediksi didapatkan model terbaik dengan
neuron berjunlah 3 dan dengan akurasi 93.70%
d. Hasil prediksi dapat digunakan sebagai acuan dalam pengambilan keputusan
terlenbih dalam sektor migas untuk mendukung kestabilan perekonomian
Indonesia.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 199 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
4. Daftar Pustaka
Jang, H., & Lee, J. (2017). An Empirical Study on Modeling and Prediction of Bitcoin
Prices with Bayesian Neural Networks Based on Blockchain Information.
IEEE Access, 6, 5427–5437. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2017.2779181
Kusumodestoni, R. H., & Zyen, A. K. (2015). Prediksi Kecepatan Angin
Menggunakan Neural Network Untuk Mengetahui Besar Daya Listrik Yang
Dihasilkan, 6(1).
Montgomery, D. C., Peck, E. A., & Vining, G. (1991). Introduction to Linear
Regression Analysis (2nd ed.). New York: John Wiley and Sons
200 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 201 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
INOVASI TRAPPER BARS (TRAP BACTROCERA SP. WITH
REMINDER) DENGAN ATRAKTAN DARI DAUN SELASIH
SEBAGAI PENGAPLIKASIAN TEKNOLOGI
TERINTEGRASI DI PERKEBUNAN APEL
FAIZAL MUHAMMAD ZUBAIR
SAMUDRA ZULQIFLI
CINTYA PARAMITHA
202 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 203 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Indonesia merupakan negara agraris yang sebagian besar penduduknya hidup
dari hasil bertani dan pendapatan petani memegang peranan penting dalam sektor
pertanian. Salah satu pilar ekonomi negara adalah pertanian, khususnya di daerah
pedesaan yang berpotensi unggul dalam meningkatkan pendapatan daerah.
Perkebunan memiliki kedudukan yang penting dalam pengembangan sektor pertanian
baik tingkat nasional maupun regional (Anggriawan dan Indrawati, 2013). Perkebunan
apel merupakan salah satu perkebunan dengan hasil buah yang banyak diminati oleh
masyarakat di Indonesia (Sellitasari dkk., 2013).
Salah satu pusat produksi buah apel di Indonesia berada di Kota Batu. Apel
merupakan salah satu tanaman yang memiliki nilai ekonomi tinggi di Kota Batu
(Indahwati, 2012). Total produksi buah apel di Kota Batu mencapai 7 sampai 8.438
kuintal per tahunnya (BPS Kota Batu, 2015). Namun, hasil panen buah apel antara
tahun 2010 sampai 2015 di Kota Batu Provinsi Jawa Timur memiliki jumlah pada
tahun 2010 menghasilkan 842.799 kuintal per tahun, 2011 menghasilkan 777.336
kuintal per tahun, 2012 menghasilkan 748.076 kuintal per tahun, 2013 menghasilkan
739.915 kuintal per tahun, 2014 menghasilkan 708.438 kuintal per tahun dan 2015
menghasilkan 671.207 kuintal per tahun (Dinas Pertanian Kota Batu Provinsi Jawa
Timur, 2016). Data tersebut menunjukkan bahwa produksi buah apel pada tahun 2010
hingga 2015 mengalami penurunan.
Penurunan produktivitas buah apel disebabkan karena adanya serangan hama.
Hama yang menyerang paling parah adalah lalat buah. Salah satu perkebunan apel
yang terserang lalat buah adalah Batu Agro Apel berada di Desa Punten, Kota Batu.
Perkebunan tersebut memiliki waktu panen setiap 5 bulan sekali. Lalat buah akan
menyerang dimulai dari pohon apel mengalami pembungaan. Selain itu, lalat buah
akan menyerang dengan jumlah yang banyak pada saat musim hujan. Hal itu
berdampak buruk pada produktivitas petani. Ketika cuaca sesuai produksi buah apel
mencapai 13 ton, namun ketika cuara buruk produksi buah apel hanya 3 ton. Hal ini
terjadi akibat serangan lalat buah, karena pada saat cuaca buruk lalat buah akan
meningkat jumlahnya.
Lalat buah (Bactrocera sp.) merupakan salah satu hama yang sangat merusak
tanaman dari jenis hortikultura, khususnya tanaman buah-buahan. Hama lalat buah
(Bactrocera sp.) di perkebunan Batu Agro Apel menimbulkan kerugian secara
kuantitas berupa banyak jumlah buah muda atau buah yang belum matang mengalami
kerontokan. Bahkan, ketika lalat buah menyerang buah apel yang mulai matang akan
menyebabkan busuk. Hal ini akan mengakibatkan gagal panen dan hasil panen sedikit.
Kerugian secara kualitas berupa buah berisi belatung dan buah menjadi busuk
(Sunarno dan Popoko, 2013).
Cara pengendalian hama lalat buah yang dilakukan petani adalah menggunakan
pestisida kimia sintetik, tetapi penggunaan pestisida menyebabkan ukuran apel yang
awalnya besar menjadi kecil. Selain itu, perawatan yang dikeluarkan petani sebanyak
Rp.16.000.000,- untuk sekali panen dan sekitar Rp 8.000,000,- digunakan untuk
mengatasi hama. Padahal, penggunaan pestisida, selain menyebabkan ukuran buah
apel mengecil juga dapat meninggalkan residu pada lingkungan sekitar. Residu bahan-
bahan kimia dapat terserap oleh tubuh ketika apel di olah menjadi bahan pangan. Oleh
204 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
karena itu, dibutuhkan teknologi terintegrasi sebagai solusi untuk mengendalikan
hama lalat buah agar produktivitas petani dapat meningkat.
Produktivitas petani yang mengalami penurunan akan menyebabkan
penghasilan petani menurun. Sebanyak 46.2% dari 40% penduduk di Indonesia yang
memiliki pendapatan terendah adalah petani. Oleh karena itu, adanya inovasi
TRAPPER BARS sebagai perangkap lalat buah dengan atraktan dari daun selasih yang
mengandung metil eugenol dapat menjadi solusi untuk menghadapi permasalahan
serangan lalat buah. Keunggulan penggunaan atraktan tidak meninggalkan residu pada
buah sehingga dapat diaplikasikan di lahan yang luas (Yoeandestina, 2013). Inovasi
ini merupakan aplikasi dari teknologi terintegrasi untuk mewujudkan Indonesia maju.
Alat ini ditujukan untuk memudahkan petani apel dalam memerangkap lalat
buah dengan teknologi terintegrasi yaitu adanya pengontrolan atraktan terkait waktu
dan suhu. Berdasarkan tujuan utama sebagai inovasi perangkap, maka alat ini memiliki
pengukur suhu, timer atraktan, dan untuk pemberitahuan waktu habisnya atraktan pada
perangkap lalat buah. Selain itu, alat ini juga memiliki tambahan fitur berupa modul
GSM yang dapat mengirimkan pesan ke handphone petani ketika kadar atraktan habis.
Hal ini berguna untuk memudahkan petani setiap harinya untuk mengetahui jumlah
volume atraktan yang tersisa di dalam perangkap lalat buah. Kemudian, petani akan
segera mengganti atraktan yang ada di kebun.
2. Pembahasan
TRAPPER BARS adalah teknologi yang dirancang menjadi dua komponen
utama yaitu perangkap dan Reminder. Perangkap memiliki tempat untuk atraktan yang
mengandung metil eugenol dari daun selasih. Atraktan diteteskan sebanyak 1:5 dari
perbandingan essens buah mangga dan minyak selasih. Atraktan diletakkan diatas
kapas yang menggantung didalam perangkap. Atraktan metil eugenol dengan
tambahan essens buah mangga untuk menarik lalat buah betina dan atraktan yang
hanya berupa metil eugenol saja digunakan untuk menarik lalat jantan sebagai feromon
seks (Yolanda dan Rivaie, 2014). Penetesan atraktan dilakukan di bagian kapas dengan
pemberian jarak pada masing-masing tetes. Reminder terdiri dari beberapa komponen
alat. Arduino Pro Mini digunakan sebagai modul pengontrol utama alat menggunakan
mikrokontroler ATMega 328p. Modul GSM/GPRS 800L sebagai komponen untuk
mengirimkan notifikasi apakah atraktan sudah habis atau belum dengan media SMS.
DHT11 merupakan sensor untuk mengukur temperatur udara kebun apel. Power
indicator LED sebagai indikator apakah alat sudah menyala atau belum. Volume
indicator LED merupakan LED RGB (red, green, blue) yang tiap warnanya
menyatakan ukuran volume atraktan pada perangkap. Tombol terdiri atas 3 tombol
yaitu, power untuk menghidupkan alat, selektor untuk memilih ukuran volume
atraktan, tombol oke untuk memulai alat. Dua unit Baterai Li-ion 6800mAh 4.2 V
sebagai sumber daya alat. Modul Stepdown LM2596 sebagai penurun tegangan DC
5V ke 3.7V untuk modul GSM/GPRS 800L. Komponen tersebut kemudian dibuat
suatu rangkaian dan disusun dalam PCB. Terakhir adalah packaging dan finishing alat.
TRAPPER BARS telah diujikan sebagai perangkap lalat buah. TRAPPER
BARS dapat diterapkan di perkebunan apel karena dapat menarik lalat buah. Analisis
penerapan TRAPPER BARS dilakukan selama 7 hari di perkebunan apel dapat
memerangkap lalat buah pada hari pertama, hari kedua, ketiga, keempat, kelima,
keenam, dan ketujuh masing-masing sebanyak 1561 ekor, 1632 ekor, 1701 ekor, 1054
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 205 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
ekor, 948 ekor, 878 ekor, dan 806 ekor. Hal ini terjadi karena lalat buah masuk ke
TRAPPER BARS melalui lubang yang ada pada alat karena adanya penguapan dari
atraktan daun selasih yang mengandung metil eugenol. Aroma yang dikeluarkan oleh
atraktan digunakan sebagai penarik hama lalat buah pada tanaman apel agar masuk ke
dalam perangkap. Setelah lalat buah masuk ke dalam alat, lalat akan terjatuh ke dalam
penampung lalat buah.
Berdasarkan data tersebut, TRAPPER BARS berpotensi menurunkan hama
lalat buah. Selama proses penangkapan lalat buah oleh alat, terdapat reminder sebagai
fitur kedua pada alat ini dan memberikan notifikasi berupa pesan singkat atau SMS ke
handphone petani melalui modul GSM yang sudah dirancang terhadap waktu selama
6 jam, 12 jam, dan 24 jam. Apabila sudah diatur waktunya maka GMS akan
mengirimkan pesan singkat (SMS) ke handphone petani. Hal ini berguna untuk
memudahkan petani setiap harinya dalam mengetahui kadar atraktan yang tersisa pada
perangkap lalat buah. Setelah itu, hasilnya petani akan segera mengganti atraktan yang
ada di kebun.
Penentuan apakah TRAPPER BARS dapat diterapkan di perkebunan apel
sebagai teknologi terintegrasi dapat dianalisis dengan pendekatan ekonomi. Kelompok
tani Batu Agro Apel mengelola lahan seluas 1 hektar dengan total sebanyak 1.110
pohon. Jika setiap pohon memiliki berat rata-rata satu buahnya 125 g, maka total
semua buah yang diperoleh mitra setiap 12 bulan dalam dua kali masa panen dapat
dikalkulasikan sebanyak sebanyak 13 ton kualitas apel baik dengan 13.000 kg dikali
Rp.10.000,- sehingga diperoleh Rp 130.000.000,- dan kualitas buruk menghasilkan 3
ton = 3000 kg dikali Rp 3000,- sehingga dihasilkan Rp 9.000.000,- dengan hasil kotor
panen sebanyak Rp 139.000.000,-. Modal petani yang dikeluarkan untuk gaji pekerja
Rp.60.000.000,- dan perawatan Rp 32.000.000,- dengan jumlah Rp 92.000.000,-. Dari
data tersebut hasil keuntungan menghasilkan Rp.47.000.000,-. Berdasarkan data yang
telah diambil dari petani yang menggunakan cara konvensional atau dengan pestisida
dapat menghasilkan keuntungan sebanyak Rp.47.000.000,-, namun sekarang jika
dilakukan pemasangan perangkap TRAPPER BARS maka total buah akan diproduksi
lebih banyak 2 kali lipat. Ketika petani menggunakan TRAPPER BARS maka buah
yang diperoleh 14.5 ton dengan 14.500 kg dikali Rp.10.000,- sehingga didapatkan
sebesar Rp 145.000.000,- dan ketika kualitas apel buruk menghasilkan 1.5 ton = 1.500
kg x Rp.3000,- = Rp 4.500.000,- dengan hasil kotor panen sebanyak Rp 149.500.000,-
. Modal petani yang dikeluarkan untuk gaji pekerja Rp.60.000.000,- dan perawatan
Rp.24.000.000,- dengan jumlah Rp.84.000.000,-. Dari data tersebut hasil keuntungan
menghasilkan Rp.65.500.000,-. Dari perbandingan data dan keuntungan tersebut bila
mitra menggunakan TRAPPER BARS, mitra akan mendapatkan keuntungan yang
meningkat sebesar 26,9 % dari perbandingan 51% keuntungan cara konvensional dan
77.9% didapat keuntungan jika dengan TRAPPER BARS. Produktivitas buah apel
meningkat karena hama lalat buah berhasil terperangkap di alat dan populasinya terus
mengalami penurunan.
3. Penutup
Penerapan teknologi terintegrasi telah berhasil dirancang dan dirakit dengan
nama TRAPPER BARS. Alat ini berupa inovasi teknologi perangkap lalat buah yang
dibuat untuk mengatasi permasalahan petani Batu Agro Apel di Desa Punten, Kota
Batu terkait serangan hama lalat buah. TRAPPER BARS dapat memerangkap lalat
206 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
buah. Terbukti, proses memerangkap lalat buah seiring berjalan waktu dapat menurun.
Ketika hari kamis terperangkap 1561 ekor, jumat 1632 ekor, sabtu 1701 ekor, minggu
1054 ekor, senin 948 ekor, selasa 878 ekor, dan rabu 806 ekor. Selain itu, alat ini juga
memiliki tambahan fitur berupa modul GSM yang dapat mengirimkan pesan ke
handphone petani ketika kadar atraktan yang diatur terhadap waktu selama 6 jam, 12
jam dan 24 jam menyatakan habis maka pesan singkat (SMS) akan terkirim ke
handphone petani. Hal ini dapat memudahkan petani apel dalam mengetahui volume
atraktan dalam perangkap TRAPPER BARS ketika habis. Dengan TRAPPER BARS
petani dapat menghasilkan hasil keuntungan sebesar Rp.65.500.000,-.
4. Daftar Pustaka
Anggriawan dan Indrawati,T. 2013. Peranan Komoditi Gambir Terhadap
Perekonomian Kabupaten Lima Puluh Kota Provinsi Sumatera Barat. Jurnal
Ekonomi. Volume 21 Nomor 2.
Indahwati, R., Hendrarto,B ., dan Munifatul, I. 2012. Keanekaragaman Arthropoda
Tanah di Lahan Apel Desa Tulungrejo Kecamatan Bumiaji Kota Batu. Batu
Sellitasari, S., Ainurrasyid., Suryanto,A. 2013. Perbedaan Produksi Tanaman Apel
Pada Agroklimat yang berbeda (Studi Kasus Pada Sentra Produksi Tanaman
Apel di Kota Batu dan Kabupaten Malang. Jurnal Produksi Tanaman Volume
1 No.1.
Sunarno dan Popoko, S. 2013. Keragaman Jenis Lalat Buah (Bactrocera spp) di Tobelo
Kabupaten Halmahera Utara. Jurnal Agroforestri. Vol 8 No. 4.
Yolanda, K dan Rivaie, A. 2014. Pengaruh Konsumsi Metil Eugenol dan Protein
Hidrolisat Terhadap Kebugaran Lalat Buah Bactrocera carambolae [Influence of
Methyl Eugenol and Protein Hydrolyzate Consumption on the Fitness of Fruit
Fly (Bactrocera carambolae)]. J. Hort. 24(3): 249-257
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 207 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
POTENSI PEMANFAATAN OTEC (OCEAN THERMAL
ENERGY CONVERSION) MENGGUNAKAN SIKLUS TERBUKA
UNTUK MENGATASI KRISIS LISTRIK DAN AIR BERSIH DI
PULAU LEMBATA, NUSA TENGGARA TIMUR
MAKMUR LIENJERISKI MANIK
CAHYADI JULIANTO
MAHENDRA SYAHRONI BERUTU
208 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 209 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Indonesia adalah negara kepulauan dengan 13.487 pulau, luas perairan sebesar
3.257.483 km², serta garis pantai sepanjang 95.181 km tentunya mempunyai berbagai
macam sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan contohnya energi angin dan
energi laut. Energi laut sendiri terdiri dari energi ombak dengan berbagai macam
variasi dalam pembangkit listrik dan energi panas laut. Salah satu energi alternatif
yang berpotensi dalam pemenuhan kebutuhan energi di masa depan adalah energi
panas laut. Teknologi yang digunakan ini biasa disebut dengan OTEC (Ocean Thermal
Energy Conversion). OTEC merupakan energi alternatif yang memanfaatkan
perbedaan suhu panas laut pada kedalaman tertentu menjadi energi listrik. Karena
Indonesia merupakan negara tropis, maka potensi energi panas laut yang dimiliki
Indonesia sangat besar yaitu terbentang luas mulai dari laut di selatan Pulau Sumatra,
Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Laut Sulawesi yakni antara Pulau Kalimantan dan
Sulawesi, Laut Banda hingga Laut Arafuru. Berdasarkan data Pusat Penelitian dan
Pengembangan Geologi Kelautan (PPPGL) tahun 2017, bahwa potensi OTEC di
Indonesia merupakan yang terbesar di dunia, tersebar pada 17 lokasi sebesar 41 GW.
Berdasarkan siklusnya, OTEC dapat dapat dibagi menjadi tiga kategori yaitu
siklus terbuka, siklus tertutup, dan siklus hybrid. Semua siklus memiliki keunggulan
masing-masing. Tetapi yang cukup efisien digunakan adalah siklus terbuka. Siklus
terbuka sendiri memiliki kelebihan antara lain tekanan uap tinggi membuat turbin tidak
terlalu besar, tidak membutuhkan bahan bakar, produksi listrik stabil, biaya operasi
yang rendah, menghasilkan air tawar yang dapat dimanfaatkan untuk kehidupan
sehari-sehari seperti mandi, mencuci, dan bahkan untuk pasokan air bagi daerah
pertanian. Siklus ini dapat diterapkan di laut manapun asalkan memiliki perbedaan
suhu antara permukaan laut dengan kedalaman laut tertentu sebesar 20oC.
Sayangnya, untuk saat ini Indonesia belum memanfaatkan energi alternatif
sepenuhnya. Sehingga masih banyak wilayah di Indonesia yang masih kekurangan
listrik salah satunya adalah Pulau Lembata, Nusa Tenggara Timur. Banyak wilayah di
Pulau Lembata yang masih kekuranagan pasokan listrik terutama di Kabupaten
Lembata itu sendiri. Selain kekurangan listrik, beberapa daerah di Pulau Lembata
sering kekurangan pasokan air bersih ketika datang musim kemarau. Untuk itu,
pembangunan pembangkit listrik OTEC dengan siklus terbuka sangat cocok
diterapkan daerah Pulau Lembata karena selain menghasilkan listrik juga dapat
menghasilkan air bersih yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan warga sekitar.
210 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 1. Potensi OTEC di Dunia
Selain permasalahan tersebut, alasan OTEC cocok dibangun di daerah Pulau
Lembata adalah karena perbedaan suhu antara di permukaan laut dengan di kedalaman
>500 meter lebih dari 20oC. Menurut penelitian dari Kepala Stasiun Klimatologi
Lasiana Kupang, suhu permukaan laut di perairan sebelah utara NTT memiliki suhu
sekitar 27,5-29,5oC dengan suhu laut pada kedalaman 200-1000 meter sekitar 5-4oC.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini antara lain untuk menyelesaikan permasalahan
kelistrikan dan kekurangan air di wilayah Pulau Lembata dengan memanfaatkan energi
alternatif yaitu OTEC menggunakan siklus terbuka dengan prinsip dari siklus terbuka,
titik serta kedalamn dimana OTEC tersebut dapat bekerja serta dapat menghitung besar
parameter-parameter seperti daya, kapasitas, dan efisiensi dari turbin, evaporator, dan
kondenser.
Urgensi Masalah
Pulau Lembata adalah pulau yang terletak di Provinsi NTT. Pulau ini
mengalami krisis di bidang kelistrikan terutama di Kabupaten Lembata sendiri. Bupati
Lembata, Thomas Ola Langoday mengatakan bahwa ada 53 desa di kabupaten
Lembata yang hingga saat ini belum dialiri listrik. Selain masalah kelistrikan, daerah
di Pulau Lembata sendiri sering mengalami kekurangan air bersih ketika musim
kemarau datang. Sebetulnya, laut sebelah utara Pulau Lembata memiliki potensi besar
di bidang energi salah satunya adalah OTEC.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 211 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
2. Pembahasan
Siklus Tebuka
Siklus terbuka adalah pelopor dari berbagai macam variasi siklus OTEC. Siklus
terbuka menggunakan air laut sebagai fluida kerja. Sebuah siklus kerja yang terdiri
dari sebuah flash evaporator, Expansi turbin uap dan generator, condenser uap, alat-
alat pemisah zat non kondensable, dan deaerator. Siklus tersebut merupakan dasar dari
siklus Rankine yang mengkonversi energi panas dari air hangat permukaan menjadi
energi listrik. Dalam siklusnya, air laut yang hangat di diaerasi dan dilewatkan ke
dalam ruang evaporasi, dimana bagian dari air laut di konversi menjadi uap bertekanan
rendah. Uap tersebut melalui turbin, yang kemudian mengekstraksi energi darinya, lalu
kemudian keluar kedalam sebuah kondenser (Avery and Wu, 1994).
Gambar 2. Diagram Siklus Terbuka
Dalam kasus ini, siklus yang digunakan adalah siklus terbuka pada studi
potensi OTEC di Pulau Lembata karena siklus terbuka selain dapat menghasilkan
energi listrik juga dapat menghasilkan air tawar melalui cara kerjanya. Siklus terbukan
juga lebih murah dibandingkan dengan siklus tertutup dan siklus hybrid.
Penentuan Titik Lokasi OTEC
Dalam dalam penentuan lokasi pembangunan pembangkit OTEC seperti
koordinat, kedalaman laut, dan jarak dari garis pantai ke lokasi pembangkit listrik
OTEC didapatkan dari Google Earth. Lokasi penelitian yang dilakukan untuk studi
pemanfaatan energi panas laut untuk pembangunan OTEC terkletak pada koordinat 8o
15'29 S-123o24'00 E di laut sebelah utara Pulau Lembata, Nusa Tenggara Timur.
Selain itu titik pembangunan pembangkit listrik tenaga OTEC berada sekitar 3
kilometer dari garis pantai. Alasannya karena mencari kedalaman laut yang lebih dari
900 meter. Panjang pipa dalam memompa air hangat sedalam 15 meter dibawah
permukaan air laut dan panjang pipa dalam memompa air dingin sedalam 900 meter
dibawah permukaan air laut. Penulis memilih kedalaman 900 meter dalam pemompaan
air dingin karena suhu pada kedalaman tersebut dapat mencapai 5oC sehingga
perbedaan suhu sekitar 24,5oC.
212 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3. Titik Letak Pembangunan OTEC
Analisis
Pada perhitungan potensi listrik dari OTEC, kami terlebih dahulu menentukan
besar daya yang dihasilkan setelah OTEC beroperasi. Setelah itu menentukan besar
nilai kapasitas evaporator, kondenser, daya pompa air laut dingin, hangat, hampa
udara, starting, efisiensi pompa, sudu turbin, generator, dan efisiensi siklus turbin
dengan menggunkan persamaan siklus Rankine. Besar daya yang ditentukan pada
pembangkit listrik OTEC dalam penelitian ini sebesar 2500 KW. Setelah dilakukan
perhitungan dihasilkan nilai dalam bentuk tabel dibawah ini.
Tabel 1. Hasil Perhitungan
Selain daya listrik yang dihasilkan dari pembangkit listrik OTEC, juga
dihasilkan air tawar dari siklus terbuka pada OTEC. Oleh sebab evaporasi yang terjadi
pada proses siklus terbuka pada OTEC maka air laut yang terevaporasi melalui turbin
terkondensasi kembali menjadi air tawar. Jumlah debit air tawar yang dihasilkan dapat
berlimpah karena air yang dipompa sebagian besar jumlah air dari permukaan untuk
dijadikan air tawar. Hasil produksi sampingan dari air tawar adalah salah satu
keuntungan utama dari proses OTEC. Sampai pada 0.7 ton hingga 0.8 juta gallon per
hari air tawar dapat dihasilkan per MW kapasitas gross electric yang terpasang.
Dengan air tawar yang dihasilkan dari siklus terbuka yang berlimpah, maka ini akan
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 213 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
mengurangi krisis air bersih bagi masyarakat di Pulau Lembata. Air tawar dibutuhkan
masyarakat baik untuk kehidupan sehari-hari seperti memasak, mencuci, mandi
ataupun untuk agrikultur di Pulau Lembata.
3. Penutup
Dari penjabaran di atas dapat disimpulkan bahwa pembangunan pembangkit
listrik OTEC di laut utara Pulau Lembata cocok dilakukan mengingat permasalahan di
Pulau Lembata ada kaitannya terutama di bidang kelistrikan dan air bersih. Selain itu
perbedaan suhu di permukaan laut dengan di kedalaman 900 m lebih dari 20oC
sehingga cocok untuk dibangun pembangkit listrik OTEC. Dari data yang diketahui
maka dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan parameter-parameter seperti
daya, kapasitas, dan efisiensi dari besar daya asumsi yang dihasilkan dari OTEC siklus
terbuka. Dengan adanya asumsi mengenai korelasi antara potensi dengan
permasalahan daerah maka pembangkit listrik OTEC dapat dikembangkan seiring
dengan berjalannya waktu di Pulau Lembata.
4. Daftar Pustaka
Sri Luhur, Estu, dkk. 2013. “Analisis Finansial Pengembangan Energi Laut di
Indonesia” dalam Jurnal Sosek, volume 8 No. 1, tahun 2013. Jakarta: Balai
Besar Penelitian Sosial Ekonomi Kelautan dan Perikanan
Akbar, Muhammad, dkk. 2013. “OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion):
Teknologi Energi Masa Depan Indonesia” dalam usulan Program Kreativitas
Mahasiswa, di Universitas Muhammadiyah Jakarta, Jakarta, 25 Maret 2013
Mukhtasor. 2012. ” Ocean Energy in Indonesia” dalam Workshop Ocean Energy, di
Jakarta, 22 Nopember 2012
Klara, S. and Had, A. L. 2011. “Pembangkit Listrik dengan Sistem Ocean Thermal
Energy Conversion”. Prosiding. Vol. 5. Makassar
Mamahit, Calvin. E. J. 2011. “Pengembangan Konversi Energi Panas Laut”.
Elektormatika. Vol. 1. No. 1. Hal. 55-64.
Masutani, S. M. and Takahashi, P. K. 2001. Ocean Thermal Energy Conversion
(OTEC). Academic Press.
Plocek, T.J. and Laboy, M. 2009. “Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC):
Technical Viability, Cost Projections and Development Strategies”. Offshore
Technology Conference. Texas.
Raharjo, N. H. ****. “Studi Pemanfaatan Energi Panas Laut dan Gelombang Laut
untuk Sistem Kelistrikan di Kabupaten Karangasem Bali”. Surabaya.
Riyanto, Sugeng. 2015. “Kajian Potensi Suhu Air Laut Perairan Pulau Tarakan dan
Bunyu Sebagai Sumber Energi Terbarukan”. Jurnal Sain dan Teknologi. Vol.
10. Nomor 1. Halaman 78-90.
Riyanto, Sugeng. 2017. “Kajian Pemanfaatan Potensi Suhu Air Laut Sebagai Sumber
Energi Terbarukan Menghasilkan Energi Listrik”. Jurnal Inovtek Polbeng. Vol.
07. Nomor 1. Halaman 20-28.
Soesilo, Kevin K. 2017. “Simulasi Sistem Pembangkit OTEC Siklus Tertutup dengan
Variasi Fluida Kerja Ammonia (NH3) dan Refrigerant
214 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
(R12,R22,R23,R32,R134a) Menggunakan Cycle Tempo”. Institut Teknik
Sepuluh November. Surabaya.
Sugiyono, Agus. 2012. “Outlook Kelistrikan Indonesia 2010-2030: Prospek
Pemanfaatan Energi Baru dan Terbarukan”. Prosiding Seminar Nasional
Pengembangan Energi Nuklir V. Jakarta
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 215 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
REVOLUSI INDUSTRI: URGENSITAS MAHASISWA SEBAGAI
AGENT OF CHANGE
ANANDA PUTRI GADING CEMPAKA
VINSENSIUS INDRA SERVIN
216 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 217 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Proses modernisasi yang kian hari kian berubah menuntut manusia untuk terus
memperbaharui diri dengan inovasi-inovasi baru. Inovasi-inovasi baru yang dimaksud
adalah perkembangan teknologi informasi dan komunikasi yang terus berlaju menuju
revolusi 5.0. Perkembangan yang secara drastis ini menuntun mahasiswa sebagai agen
perubahan (agent of change) untuk mendalami keahlian atau profesi dengan kreatifitas
yang berdaya saing global. Menggali potensi keahlian menjadi kekuatan untuk
menghadapi revolusi 4.0 yang sedang berlaga saat ini.
Jika kita menarik benang merah antar peran mahasiswa Indonesia sejak era
penjajahan dengan mahasiswa era milenial bahwa urgensitas mahasiswa sangatlah
menentukan kemajuan dan kemakmuran bangsa Indonesia. Mahasiswa Indonesia era
penjajahan adalah mahasiswa yang pandai berbahasa asing, kritis, berjiwa
kepemimpinan dan mampu menggentarkan dunia, lalu bagaimana urgensitas
mahasiswa era milenial sebagai agent of change di jaman sekarang.
Maka untuk menjawabi pertanyaan ini penulis coba mengkaji secara mendalam
peran mahasiswa dalam menyikapi perubahan revolusi industri di era modernisasi ini
dengan judul REVOLUSI INDUSTRI; URGENSITAS MAHASISWA SEBAGAI
AGENT OF CHANGE. Malalui tulisan ini mahasiswa diminta untuk mampu
mengaktualisasikan diri sebagai agent of change. Harus mampu menjawabi setiap
tantangan gelobal. Harus mampu menemukan inovasi-inovasi baru dan harus mampu
mengetarkan dunia dengan kreatifitas-kreatifitas baru.
2. Pembahasan
Revolusi industri saat ini telah membawa perubahan besar-besaran di berbagai
bidang kehidupan manusia seperti manufaktur, transportasi, pertanian, teknologi serta
berbagai bidang lainnya. Kemajuan ini tentunya telah membawa sejuta perubahan
dalam berbagai bidang kehidupan sosial, budaya, dan ekonomi masyarakat. Semisal
dari revolusi pertama kali pada abad ke-18 yang ditandai dengan ditemukannya mesin
uap, kemudian ditemukannya kelistrikan (elektrifikasi) pada revolusi kedua, lalu
ditemukannya komputer pada revolusi ketiga dan keempat ditemukan internet dan
teknologi digital, menunjukan bahwa transparansi revolusi sangat tampak dalam
regulasi dinamika kehidupan manusia.
Maka dengan adanya inovasi-inovasi baru ini tentu problematika dalam
masyarakat tak dapat dielakan lagi. Baik itu dalam bidang ekonomi, pendidikan,
sosial, budaya, moral dan dalam berbagai bidang lainnya. Misalnya dalam bidang
ekonomi seperti pergeseran fungional bank sebagai Insuransi, Invesment dan Income
dengan munculnya bank berbasis online. Sehingga kebutuhan tenaga manusia pun
mulai berkurang dan diganti dengan alat digital. Maka tingkat kemiskinan dan
pengangguran mulai meningkat. Atau dalam bidang pendidikan, mulai
menglangsirnya nilai moralitas pendidikan itu sendiri dengan munculnya belajar
berbasis online. Sehingga tingkah laku peserta didik mulai melenceng dari tujuan
pendidikan itu sendiri, misalnya tawuran antara pelajar, seks bebas, narkoba dan
berbagai macam hal lain. Dalam bidang sosial munculnya kriminalitas berbasis online
seperti prostitusi, porno dan yang sedang trending saat ini yaitu kasus grooming
terhadap anak. Dalam bidang budaya dan bidang-bidang yang lain pun telah menjadi
korban dari revolusi ini.
218 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Revolusi yang pertama kali ditemukan oleh Profesor Klaus Scwab ini memang
telah mengingatkan kepada manusia dalam bukunya yang berjudul “The Fourth
Industrial Revolution” bahwa revolusi 4.0 secara fundamental dapat mengubah cara
hidup manusia dan polarisasi kerja. Hal ini dengan adanya peran teknologi di berbagai
aspek kehidupan manusia. Memang seyogianya revolusi ini mempermudahkan
pekerjaan manusia menjadi lebih efisien dan efektif. Atau dengan kata lain dapat
membawa keuntungan yang sangat besar untuk manusia. Namun realita menunjukan
bahwa teknologi ini telah mengambil alih peran kehidupan manusia sehingga
menciptakan persoalan baru dalam tatanan masyarakat. Hal ini dilatarbelakangi
dengan kurangnya pemahaman maupun skill dari manusia itu sendiri, khususnya
manusia Indonesia.
Maka dari berbagai macam rentetan persoalan di tengah kemajuan teknologi
ini, memicu inovatif dan kreatif mahasiswa Indonesia sebagai agent perubahan (agent
of change) untuk ikut bersaing secara global dalam menjawabi revolusi 4.0. Oleh
karena itu urgensitas mahasiswa dengan berbagai softskill sangat diharapkan oleh
bangsa dan negara ini. Hal ini tentunya tidak terlepas dari meperdalamkan
keahlian/profesi dan kreatifitas mahasiswa dalam inovasi baru.
Mantan wakil presiden, Jusuf Kalla dalam pidato utama CEO Forum:
Embracing Industri 4.0 Op-portunity di Jakarta (Kompas 11/12/2018) bahwa industri
4.0 sedang mengguncang Indonesia belakangan ini. Sektor ekonomi menjadi back
roun bahwa pergerakan teknologi sedang berputar di bumi Indoensia, dan apabila
Indoensia telah menguasainya maka ekonomi di Indonesia akan lebih baik. Selain
membicarakan pergerakan teknologi di Indonesia beliau juga menyinggung peran
mahasiswa dalam menyikapi revolusi 4.0 ini bahwasanya jangan sanpai terhanyut dan
ketinggalan kreta dari negara lain.
Hal ini diperkuat oleh pernyataan Mohamad Nasir selaku mantan Menteri
Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi yang mengatakan bahwa mahasiswa
merupakan peran utama dalam menghapi revolusi 4.0. Oleh karena itu pergunakan
kesempatan ini untuk mengembangkan kemampuannya dalam bidang akademik dan
bidang-bidang yang lain yang menjadi keahliannya, serta kreatif dalam menggali
inovasi-inovasi baru.
Lagi-lagi kedua pernyataan ini adalah kontribusi yang kuat bagi mahasiswa
untuk selalu meng-eksis-kan dirinya dalam bingkai ke-inovatif-an dan ke-kereatif-an
serta mampu berdaya saing global. Menurut Mohamat Nasir ada berbagai macam
softskill yang dapat diasah oleh mahasiswa di era revolusi industry 4.0 yaitu
kemampua dalam berbahasa asing, kemampuan dalam memecahkan masalah, public
speaking, berpikir kritis, dan serta kepemimpinan.
3. Penutup
Untuk mengakhiri tulisan sederhana ini penulis coba mengkralifikasi sistem
pendidikan yang diterapkan mentri pendidikan saat ini. Dalam dunia pendidikan di
Indonesia Nadiem selaku mentri pendidikan memberikan kebijakan baru yakni
mengapus Ujian Nasional Berbasis Komputer (UNBK)/Ujian Nasional berbasis
Lembar Jawaban Komputer (UNLJK) dengan memberi kepercayaan sepenuhnya
kepada sekolah instansi terkait untuk membuat soal dan menentukan kelulusan peserta
didik. Hal ini jika dilihat dari sudut padang kompotisi (compotition) sangatlah keliru
karena tidak memicu siswa untuk bersaing secara akademik dalam suatu pembelajaran,
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 219 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
dan membuat semangat belajar siswa menurun namun jika dilihat dari sudut pandang
pedagogik malah ini yang dibutuhkan dunia saat ini. Lalu pertanyaannya mengapa?
Pertama, intisari belajar pada hakekatnya adalah long life iducations (belajar
seumur hidup). Belajar bukan hanya untuk menjawabi soal UNBK atau sejenisnya
yang menuntun para peserta didik menghafal dan bukan memahami. Sehingga pada
suatu titik tertentu materi yang dipelajari di sekolah hanya untuk menjawabi UNBK
dan bukan untuk hidup karena sifarnya menghafal dan hanya untuk mendapat nilai.
Kedua, belajar bukan untuk mendapatkan nilai. Mungkin semua orang
Indonesia punya persepsi yang sama tentang belajar, yakni ingin mendapat nilai yang
bagus. Sehingga para peserta didik berusaha sedemikian rupa untuk memperoleh nilai
yang bagus. Bahkan sikap curang pun tak menjadi masalah yang terpenting nilai bagus.
Inilalah persoalan yang sedang kita hadapi saat ini bahwasanya Ideks Prestasi
Komulatif (IPK) melebihi segalanya.
Padahal esensi dari sebuah belajar adalah mengahasilkan peserta didik yang
berketuhanan, beraklak mulia, berkomputen, inovatif, kreatif dan berdaya saing
global. Tetapi jika dilihat dari dua pandangan di atas yang merupakan persepsi tetang
hekakat pendidikan maka pendidikan di Indonesia pada dasarnya belum berjalan
dengan mulus karena tidak menghasilkan pendidik-pendidik yang berketukahan,
beraklak mulia, berkomputen, inovatif, kreatif dan berdaya saing global, bahkan sistem
pendidikan yang mengutamakan nilai itu adalah sistem pendidikan yang mencedrai
moralitas bangsa, karena pendidikan itu selalu memboncengi kecurangan-kecurangan
demi mendapat nilai yang bagus.
Oleh karena itu kebijakan baru yang dibuat oleh mentri pendidikan merupakan
upaya untuk menjawabi tantangan global dan revolusi industri saat ini yakni
mengahasilkan peserta didik yang kreatif, inovatif dan berdaya saing global. Sebab
dunia saat ini tidak membutuhkan IPK melainkan membutuhkan generasi-generasi
yang mampu menghasilkan sesuatu, yang mampu menciptakan sesuatu dan yang
mempu bersaing secara global. Kualitas generasi bukan terletak pada nilai bagus atau
tidaknya melainkan terletak pada keahlian yang mampu menciptakan inovasi-inovasi
baru.
220 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 221 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
ALAT PEREDUKSI SAMPAH PLASTIK MENJADI BAHAN
BAKAR MINYAK SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF
ALIEF DHIEA SRI GITA NEGARA
EDO PRASETYO NUGROHO
HERNA KUSWANTO NUGROHO
222 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 223 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1. Pendahuluan
Sejak ditemukan pertama kali pada tahun 1907, penggunaan plastik dan barang
- barang berbahan dasar plastik semakin meningkat. Peningkatan penggunaan plastik
ini merupakan konsekuensi dari berkembangnya teknologi, industri dan juga jumlah
populasi penduduk. Di Indonesia, kebutuhan plastik terus meningkat hingga
mengalami kenaikan rata-rata 200 ton per tahun. Tahun 2002, tercatat 1,9 juta ton, di
tahun 2003 naik menjadi 2,1 juta ton, selanjutnya tahun 2004 naik lagi menjadi 2,3
juta ton per tahun. Di tahun 2010, 2,4 juta ton, dan pada tahun 2011, sudah meningkat
menjadi 2,6 juta ton. Akibat dari peningkatan penggunaan plastik ini adalah bertambah
pula sampah plastik. Berdasarkan asumsi Kementerian Lingkungan Hidup (KLH),
setiap hari penduduk Indonesia menghasilkan 0,8 kg sampah per orang atau secara
total sebanyak 189 ribu ton sampah/hari. Dari jumlah tersebut 15% berupa sampah
plastik atau sejumlah 28,4 ribu ton sampah plastik/hari (Fahlevi, 2012).
Di Kota Tangerang sendiri berdasarkan data umum Sistem Informasi
Pengolahan Sampah Nasioanl (SIPSN) tercatat 928,07 Ton sampah per hari dari
tahun 2017 hingga 2018. Jumlah tersebut terdiri dari 61,38% sisa makanan, 10,97%
plastik, 8,94% kertas, 2,32% kain tekstil, 2,24% kayu ranting daun, 2,09% karet kulit,
1,78% kaca, 1,68% logam, 8,61% lainnya. Dari data di atas dapat di simpulkan bahwa
plastik merupakan jenis sampah yang paling banyak ke 2 yang terbuang yaitu 10,97%
dari total 928,07 ton/ hari atau kurang lebih 101,8 ton sampah plastik per hari.
2. Pembahasan
Semakin meningkatnya sampah plastik ini akan menjadi masalah serius bila
tidak dicari penyelesaiannya. Penanganan sampah plastik yang populer selama ini
adalah dengan 3R ( Reuse, Reduce, Recycle). Reuse adalah memakai berulang kali
barangbarang yang terbuat dari plastik. Reduce adalah mengurangi pembelian atau
penggunaan barang-barang dari plastik, terutama barang-barang yang sekali pakai.
Recycle adalah mendaur ulang barang-barang yang terbuat dari plastik.
Alternatif lain penanganan sampah plastik yang saat ini banyak diteliti dan
dikembangkan adalah mengkonversi sampah plastik menjadi bahan bakar minyak.
Cara ini sebenarnya termasuk dalam recycle akan tetapi daur ulang yang dilakukan
adalah tidak hanya mengubah sampah plastik langsung menjadi plastik lagi. Dengan
cara ini dua permasalahan penting bisa diatasi, yaitu bahaya menumpuknya sampah
plastik dan diperolehnya kembali bahan bakar minyak yang merupakan salah satu
bahan baku plastik.
Mengkonversi sampah plastik menjadi bahan bakar minyak termasuk daur
ulang tersier. Merubah sampah plastic menjadi bahan bakar minyak dapat dilakukan
dengan proses cracking (perekahan). Cracking adalah proses memecah rantai polimer
menjadi senyawa dengan berat molekul yang lebih rendah. Hasil dari proses cracking
plastik ini dapat diguna sebagai bahan kimia atau bahan bakar. Ada tiga macam proses
cracking yaitu hidro cracking, thermal cracking dan catalytic cracking (Panda, 2011).
Dari 3 macam proses diatas, kami menggunakan proses thermal cracking atau
dapat disebut juga pyrolysis. Dimana thermal cracking yaitu proses mengubah sampah
plastik menjadi minyak dengan cara memanaskan bahan polimer tanpa oksigen. Proses
ini biasanya dilakukan pada temperatur antara 350 °C sampai 900 °C. Dari proses ini
224 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
akan dihasilkan arang, minyak dari kondensasi gas seperti parafin, isoparafin, olefin,
naphthene dan aromatik, serta gas yang memang tidak bisa terkondensasi.
Seperti ini hasil rancangan alat pereduksi sampah plastik menjadi bahan bakar
minyak yang kami rancang.
Cara kerjanya sebagai berikut : pertama – tama sampah plastik yang sudah
dikeringkan dan dipotong kecil – kecil dimasukan ke dalam kaleng kong ghuan yang
berfungsi sebagai evaporator. Kedua, pastikan kaleng tertutup rapat agar tidak ada uap
yang keluar. Ketiga, nyalakan kompor untuk memanaskan plastik yang ada didalam
kaleng hingga menghasilkan uap. Keempat, uap akan mengalir melalui pipa kompresor
menuju ke toples yang sudah dipasang pipa tembaga dan berisi air sebgai kondensor.
Kelima, terjadilah proses kondensasi didalam kondensor dimana uap hasil pembakaran
di ubah menjadi cair karena adanya perbedaan temperatur didalam kondensor.
Keenam, tunggu hingga tetetasan minyak keluar. Ketujuh, simpan minyak hasil
destilasi kedalam tempat yang tertutup.
Ada dua produk yang dihasilkan yaitu berupa cair (minyak) hasil dari proses
pyrolisis dan berupa padat yaitu dari sisa pembakaran sampah yang tidak terbakar yang
dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan paving. Namun untuk minyak yang
dihasilkan masih berupa minyak mentah, masih perlu diteliti lagi kandungan carbon
dan oktan yang terkandung didalamnya.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 225 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
3. Penutup
Sampah plastik merupakan bahan yang sulit terurai perlu waktu 100 tahun lebih
untuk dapat terurai secara sempurna ditambah volume sampah plastik yang semakin
hari semakin meningkat. Maka diperlukan alat untuk mereduksi volume sampah
plastik yang terdapat di alam salah satu contohnya dengan mengubahnya menjadi
bahan bakar minyak. Ada minimal 2 keuntungan yang didapat. Pertama sampah
berukarang dan disisi lain menghasilkan bahan bakar alternatif.
4. Daftar Pustaka
http://jurnal.upnyk.ac.id/index.php/kejuangan/article/view/1559
https://www.researchgate.net/publication/324602791_KAJIAN_POTENSI_PEMAN
FAATAN_SAMPAH_PLASTIK_MENJADI_BAHAN_BAKAR_CAIR
https://www.researchgate.net/publication/316999336_Penerapan_Teknologi_Pirolisi
s_Untuk_Konversi_Limbah_Plastik_Menjadi_Bahan_Bakar_Minyak_di_Kab
upaten_Bantul
https://id.wikipedia.org/wiki/Pirolisis
http://eprints.upnjatim.ac.id/4247/1/(6)Jurnal_Munawar.pdf--
226 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 227 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
KORELASI REVOLUSI 4.0 DAN IBADAH
MOHAMAD IMRON ROSADI
AISAH NUR EKA RAHMAWATI
228 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 229 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Revolusi 4.0 belakangan ini menjadi trending topik yang hangat untuk
dibicarakan, dan masih tetap menarik untuk dibahas kaum akademisi dan mahasiswa.
Dalam hal ini banyak hal-hal baru sehingga kemudahan tekhnologi menjadi bagian
penting dan dekat dengan kita sebagai makhluk sosial. Point utama dari revolusi ini
adalah slogan “Internet of Thing” dimana internet menjadi pondasi utama dalam segala
hal.
Ibadah secara hubungan dalam islam terbagi menjadi dua, hablum minallah
dan hablum minannas. Nilai ibadahpun bisa dinilai dari banyak hal. Tidak cuma soal
ibadah kepada Allah sebagai sang pencipta tapi terhadap manusiapun dapat nilai
sebagai bentuk ibadah. Sehingga porsi ketaqwaan kita terhadap sang pecipta tidak bisa
diukur hanya dari ibadah-ibadah pokok saja seperti halnya shalat dan puasa saja.
Lantas apa korelasi antara revolusi 4.0 dan ibadah? banyak hal saling berkaitan,
mendukung dan memberikan dampak antara revolusi 4.0 dan ibadah. Revolusi
memberikan kemudahan dalam melaksanakan berbagai hal. Dan ibadah memberikan
ketenangan dalam melaksanakan bebagai hal. Terkadang kemudahan inilah yang
sering disalahgunakan dan kurang perhatian khusus sehingga ibadah menjadi lebih
sedikit ketimbang hal-hal diluar ibadah yang kurang bermanfaat dan unfaedah.
Sehingga waktu yang kita miliki menjadi kurang efisien dan efektif. Dalam Al-Quran
dijelaskan surat Al-Ashr “ demi masa, sesungguhnya manusia benar-benar berada
dalam kerugian.......”. dalam surat ini kurang lebih dijelaskan bahwa hanya manusia
yang benar-benar bisa memafaatkan waktu dan managamen waktu yang baiklah yang
tidak akan merugi. Dikarena Revolusi 4.0 menberikan akses dalam berbagai hal.
Pertanyaaanya apakah kita sudah sebaik mungkin memanfaatkan perubahan ini
dengan baik atau tidak? hanya diri kita sendiri yang lebih paham akan hal ini. Apakah
kita dikendalikan oleh perkembangan tekhnologi atau kita yang mengendalikannya.
Selain dalam hal industri revolusi juga harusnya dilakukan dalam hal ibadah.
Bukan berarti mengubah inti dari ibadah itu melaikan merubah pandangan kita dan
porsi ibadah itu sendiri. Sehingga hubungan kita dengan sang pencipta dan hubungan
kita terhadap sesama manusia menjadi lebih berkualitas. Seperti dijelaskan
sebelumnya ibadah bukan hanya kepada sang pencipta saja. Merevolusi porsi ibadah
bisa dilakukan dengan hal-hal kecil, seperti memperbanyak waktu kita untuk
berinteraksi dengan sang pencipta kita. Ataupun juga bisa di lakukan dengan hal
mudah seperti mengucapkan “bismillah” ketika melakukan berbagai hal, contoh ketika
makan, maka kegiatan makan kita yang tadinya tidak bernilai ibadah menjadi bernilai
ibadah untuk kita. Hal ini berlaku untuk kegiatan lainnya. Hal sederhana ini seringkali
kita lupakan padahal efeknya begitu besar terhadap kualitas kehidupan kita.
Dalam 1 hari kita menghabiskan waktu 24 jam. Dalam 1 bulan kita
menghabiskan waktu 720 jam, dan dalam 1 tahun kita mengabiskan waktu 8640 jam.
Apakah porsi ibadah yang kita lakukan selama ini sudah cukup baik?. Berikut diagram
dan persentase porsi tidur, ibadah shalat, kerja , dan lain lain dalam bentuk diagram.
Sebagai asumsi kita melaksanakan shalat sehari 5 waktu selama 2 jam . Jam kerja
normal selama 9 jam dan tidur selama 8 jam sehari
230 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Selama 1 tahun :
❖ Tidur/ tahun : 2880/8640x100% = 33%
❖ Ibadah shalat/tahun : 720/8640x100% = 8,3%
❖ Kerja/ tahun : 3240/8640x100% = 37,5%
❖ Lain-lain/ tahun : 1800/8640x100% = 21,2%
Kalau kerja adalah ibadah. Maka ibadah kita selama 1 tahun 8,3+ 37,5 = 45,8%.
Tidur dan lain-lain selama 1 tahun 33+21,2 = 54,2%. Secara matematis peluang kita
untuk medapatkan akhirat yang baik tidak sampai 50%. Maka dari itu mari kita
tingkatkan lagi porsi ibadah kita dengan memanfaatkan waktu sebaik-baiknya. Jadilah
umat islam yang komutatif walaupun perkembangan zaman tetap berjalan tetapi tetap
mempertahankan keagamaan.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 231 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
KEHIDUPAN PANAS DI BUMI
EKO AGUS MAHARDIKA
BARA GALANG KUSUMA PUTRA
ENON
232 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 233 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
A. Mengapa Energi Surya?
Perkembangan dunia yang semakin maju membuktikan bahwa teknologi telah
mencapai titik yang sudah tinggi. Semakin tingginya teknologi akan membuat
pemakaian seumber daya semakin banyak. Sumber daya fosil yang merusak
lingkungan dan alam sekitar membuat manusia mencari sumber daya baru dan lebih
ramah lingkungan. Seperti contoh tenaga angin, ombak lautan, panas bumi dan sinar
matahari. Sumber daya terbarukan yang lebih banyak dieksploitasi manusia sekarang
adalah sumber daya sinar matahari. Sinar matahari ini lebih mudah didapatkan dan
bisa diolah menjadi energi listrik untuk kebutuhan rumah tangga, lampu lalu lintas,
penggerak mobil dan lain sebagainya.
Gambar 1 . Penggunaan energi menurut sektor - global
Pemanasan global membuat suhu bumi semakin meningkat dan kenaikan air
laut akibat mencairnya es di Antartika. Berdasarkan data dari website wikipedia suhu
bumi akan mengalami peningkatan antara 1,1°C sampai dengan 6,4°C antara tahun
1990 sampai 2100. Efek rumah kaca akibat dari menumpuknya gas karbondioksida,
uap air, sulfur dioksida dan metana mengakibatkan penyerapan dan pemantulan
kembali radiasi gelombang yang dipancarkan bumi dan akibatkatnya panas tersebut
akan di permukaan bumi. Dilain sisi efek rumah kaca ini diperlukan untuk membuat
suhu dipermukaan bumi tetap hangat karena kelebihan gas-gas rumah kaca tersebut
suhu dipermukaan bumi semakin naik setiap tahunnya. Akibat yang paling dirasakan
dari pemanasan global antara lain, perubahan iklim bumi yang tak menentu,
mencairnya gletser es di kutub bumi, bencana alam, gagal panen, kenaikan permukaan
air laut.
B. Peraturan Global Terhadap Iklim Global
PBB selaku organisasi dunia yang menangani dampak buruk perubahan iklim
dunia menyelenggarakan konferensi perubahan iklim (United Nations Climate Change
Conference). Konferensi ini pertama kali diadakan pada tahun 1995 dan berhasil
membuahkan peraturan global tentang perubahan iklim global dalam Protokol Kyoto
(1997), Bali Action Plan (2007), dan Paris Agreement (2015) . Persetujuan Paris
menghasilkan beberapa peraturan yang diantaranya; menahan laju peningkatan
temperature global agar dibawah 2 derajat Celsius, meningkatkan ketahanan terhadap
perubahan iklim dan melakukan pembangunan yang ramah lingkungan tanpa
mengancam produksi pangan, dan membuat suplai finansial yang konsisten demi
234 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
tercapainya pembangunan yang bersifat rendah emisi dan tahan terhadap perubahan
iklim.
Gambar 2. (a). Emisi Karbondioksida Global, (b).Perkiraan Suhu
C. Pemanfaatan Tenaga Surya
Energi surya adalah energi yang berupa panas dan cahaya yang dipancarkan
matahari. Energi surya (matahari) merupakan salah satu sumber energi terbarukan
yang paling penting. Indonesia mempunyai potensi energi surya yang melimpah.
Namun melimpahnya sumber energi surya di Indonesia belum dimanfaatkan secara
optimal. Matahari adalah sumber energi yang memancarkan energi sangat besarnya ke
permukaan bumi. Permeter persegi permukaan bumi menerima hingga 1000watt
energi matahari. Sekitar 30% energi tersebut dipantulkan kembali luar angkasa, dan
sisanya diserap oleh awan, lautan, dan daratan. Jumlah energi yang diserap oleh
atmosfer, lautan, dan daratan bumi sekitar 3.850.000 eksajoule (EJ) per tahun. Untuk
melukiskan besarnya potensi energi surya, energi surya yang diterima bumi dalam
waktu satu jam saja setara dengan jumlah energi yang digunakan dunia selama satu
tahun lebih. Berbagai sumber energi terbarukan lainnya, semisal energi angin, biofuel,
air, dan biomassa, berasal dari energi surya. Bahkan sumber energi fosil pun terbentuk
lewat bantuan energi matahari. Hanya energi panas bumi dan pasang surut saja yang
relatif tidak memperoleh energi dari matahari.
Pemanfaatan tenaga matahari dapat dioptimalkan dan disimpan dalam panel
surya. Sel surya konvensional bekerja menggunakan prinsip p-n junction, yaitu
junction antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n. Semikonduktor ini terdiri dari ikatan-
ikatan atom yang dimana terdapat elektron sebagai penyusun dasar. Semikonduktor
tipe-n mempunyai kelebihan elektron (muatan negatif) sedangkan semikonduktor
tipe-p mempunyai kelebihan hole (muatan positif) dalam struktur atomnya. Kondisi
kelebihan elektron dan hole tersebut bisa terjadi dengan mendoping material dengan
atom dopant. Sebagai contoh untuk mendapatkan material silikon tipe-p, silikon
didoping oleh atom boron, sedangkan untuk mendapatkan material silikon tipe-n,
silikon didoping oleh atom fosfor. Ilustrasi dibawah menggambarkan junction
semikonduktor tipe-p dan tipe-n.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 235 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 3. Junction antara semikonduktor tipe-p (kelebihan hole) dan tipe-n
(kelebihan elektron). (Gambar: eere.energy.gov)
Peran dari p-n junction ini adalah untuk membentuk medan listrik sehingga
elektron (dan hole) bisa diekstrak oleh material kontak untuk menghasilkan listrik.
Ketika semikonduktor tipe-p dan tipe-n terkontak, maka kelebihan elektron akan
bergerak dari semikonduktor tipe-n ke tipe-p sehingga membentuk kutub positif pada
semikonduktor tipe-n, dan sebaliknya kutub negatif pada semikonduktor tipe-p.
Akibat dari aliran elektron dan hole ini maka terbentuk medan listrik yang mana ketika
cahaya matahari mengenai susuna p-n junction ini maka akan mendorong elektron
bergerak dari semikonduktor menuju kontak negatif, yang selanjutnya dimanfaatkan
sebagai listrik, dan sebaliknya hole bergerak menuju kontak positif menunggu elektron
datang, seperti diilustrasikan pada gambar dibawah.
Gambar 4. Ilustrasi aliran electron di panel surya
D. Teknologi Ramah Lingkungan
Teknologi ramah lingkungan pada awal abad 21 sudah mulai banyak
dikembangkan. Teknologi ramah lingkungan dimulai dengan penggunaan baterai
ramah lingkungan yang dapat diisi ulang dengan charger panas tenaga matahari.
Teknologi panel surya mulai dikembangkan dan diproduksi massal pada awal tahun
2006 oleh Solar City. Perusahaan pembuat panel surya semakin banyak memproduksi
panel surya dengan harga yang bervariasi dan kualitas yang dimiliki.
236 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Awal tahun 2010 ke atas produksi mobil dengan tenaga baterai sudah mulai
diproduksi dengan diawali dari perusahaan Tesla, Inc. Perusahaan yang didirikan pada
tahun 2003. Mobil listrik buatan Tesla mulai diluncurkan pada tahun 2008 dengan
model Roadster. Lanjut tahun 2012 ke atas mobil listrik sudah mulai menjamur di
pasaran amerika dan perusahaan-perusahaan otomotif global juga memulai
memproduksi mobil listrik juga. Menggunakan teknologi AI yang canggih Tesla
memberikan sentuhan Auto Pilot pada mobil listrik produksinya. Negara maju mulai
untuk memberikan perhatian penuh kepada tenaga surya dan tenaga angin.
E. Mengapa Tidak Nuklir?
Tenaga nuklir yang merupakan tenaga yang murah dan memiliki energi limbah
karbon yang rendah serta memiliki keefektifan dalam pembiayaan dan aman. Namun
fakta dilapangan memberikan kesebalikannya dan memberikan dampak yang merusak
terhadap lingkungan dan makhluk hidup yang berada di area sekitarnya. Berdasarkan
hasil laporan Greenpeace Indonesia tenaga nuklir memberikan banyak efek buruk
untuk limbah radioaktifnya. Limbah yang tak akan mudah diurai alam dengan cepat
dan memberikan waktu yang sangat lama bahkan bisa sampai ratusan atau ribuan tahun
untuk dapat terurai secara alami.
Gambar 5. Alur limbah PLTN
(sumber: Greenpeace Indonesia)
Kecelakaan energi nuklir pertama kali terjadi pada PLTN Chernobyl di
Ukraina pada tahun 1986. kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir Ukraina
menyebabkan meltdown pada reaktornya, dan menyebabkan menyebarnya
pencemaran radioaktif 100 kali lebih tinggi dari bom atom yang dijatuhkan di
Hiroshima dan Nagasaki. Chernobyl tercatat dalam sejarah sebagai bencana nuklir
sipil terburuk di dunia. Pada saat bencana terjadi, 56 orang meninggal dan sekitar
600.000 orang terpapar radiasi dengan tingkat yang signifikan. Kontaminasi radioaktif
menyebar ke tempat-tempat sejauh Lapland dan Skotlandia.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 237 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Gambar 6. Sebaran caesium-137 yang radiatif dari Chernobyl
Selain dampak kebocoran dan kecelakaan pembangkit listrik, nuklir juga
memiliki peran yang sangat mengancam perdamaian global dalam hal keamanan.
Negara maju banyak menggunakn nuklir dalam pembuatan senjata-senjata militer.
Keefektifan dan daya hancur yang tinngi sebagai salah satu factor untuk hal tersebut.
Reactor nuklir yang ada sekarang juga tidak memiliki perlindungan dari pesawat-
pesawat besar sehingga tingkat ancaman dari pihak yang tidak bertanggung jawab juga
semakin besar. Ambil contoh dari serangan teroris atau kecelakaan pada pengapalan
plutonium dari proyek pemrosesan kembali La Hague di Perancis ke reaktor Marcoule.
Laporan ini memperkirakan bahwa 11.000 orang akan tewas dari dampak paparan
radiasi. Studi yang serupa dilakukan oleh Dr. Edwin Lyman dari Union of Concerned
Scientists menyimpulkan bahwa serangan teroris pada PLTN Indian Point di AS akan
mengakibatkan 518.000 orang meninggal akibat kanker dalam jangka panjang dan
sebanyak 44.000 orang yang tewas akibat keracunan radiasi akut dalam jangka pendek.
Di tengah kebuntuan penanganan limbah nuklir , ilmuwan Prancis Gerard
Mourou dan mantan muridnya, Donna Strickland, memperkenalkan solusi laser untuk
mengurangi radioaktif pada limbah nuklir. Masa aktif limbah dapat dipangkas dari
ribuan tahun ke hitungan menit. Teknik yang dikembangkan oleh Mourou dan
Strickland di Laboratorium Energetika Laser, University of Rochester, AS, itu
bernama Chirped Pulse Amplification (CPA). Teknik ini membuat mereka diganjar
Nobel Fisika 2018. Teknik CPA yang mengandalkan sistem dorongan laser berenergi
tinggi dan sangat pendek ini sebetulnya telah digunakan dalam bidang kedokteran,
astronomi, dan produksi barang elektronik.
Di bidang kesehatan, teknik CPA digunakan dalam operasi pemulihan mata
dan pengobatan kanker. Namun, temuan Mourou juga menunjukkan bahwa CPA
menyimpan manfaat lain yaitu bisa mengurangi radioaktif pada limbah nuklir. Melalui
proses yang ia sebut sebagai "transmutasi", limbah nuklir ditransimisikan menjadi
bentuk-bentuk atom baru yang tidak memiliki masalah radioaktif. Mourou percaya bila
skenario berjalan sesuai harapan, umur radioaktif dapat dipangkas dari beberapa ribu
tahun menjadi beberapa menit saja. “Ambil inti atom. Itu terdiri dari proton dan
neutron,” papar Mourou dalam video ceramahnya saat meraih Hadiah Nobel 2018.
238 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
“Jika kita menambah atau menghilangkan neutron, segalanya bisa berubah. Ini bukan
lagi atom yang sama dan sifat-sifatnya akan berubah sepenuhnya. Umur limbah nuklir
berubah secara mendasar dan kita bisa memotongnya dari satu juta tahun menjadi 30
menit! ".
Gagasan Mourou soal transmutasi radioaktif pada limbah nuklir belum bisa
terwujud dalam waktu dekat. Dia masih harus melakukan serangkaian penelitian
lanjutan dengan menggandeng pihak-pihak terkait. Diperkirakan butuh waktu 10
sampai 15 tahun ke depan untuk mewujudkannya.
Gagasan transmutasi limbah nuklir sendiri sebenarnya bukan hal baru.
Transmutasi sudah diteliti selama 30 tahun terakhir di Inggris, Belgia, Jerman, Jepang,
dan AS. Beberapa penelitian diklaim sedang berlangsung dan beberapa lainnya
berhenti di tengah jalan.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 239 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
PERMASALAHAN SAMPAH, DAMPAK
DAN SOLUSI YANG MEMUNGKINKAN
ANISA MUTHIA
HAMDAH NURUL AIDA
240 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 241 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Sampah masih menjadi masalah besar di Indonesia, penggunakan plastik dan
barang sekali pakai masih marak dikalangan masyarakat. Kesadaran masyarakat
terhadap kebersihan lingkungan masih sangat rendah. Bahkan jumlah pelanggar
pembuang sampah sembarang yang tidak terpantau, jauh lebih banyak jika
dibandingkan dengan mereka yang tertangkap basah dan diberikan denda. Hal tersebut
menimbulkan banyaknya masalah, mulai dari banjir, bau tidak sedap, pencemaran
tanah, pencemaran air bahkan dapat menimbulkan penyakit bagi warga sekitar. Kita
biasa mengenalnya dengan istilah Littering.
Merangkum dari penjelasan di situs web Converse Energy Future yang
mengumpulkan dari beberapa hasil penelitian, Litter adalah sampah yang terbuang
dalam jumlah yang tidak terlalu besar, terutama di tempat yang tidak seharusnya.
Sedangkan Littering adalah tindakan atau sebuah kebiasaan membuang sampah ke
tempat yang tidak seharusnya. Kebanyakan sampah tersebut berupa barang-barang
bekas termasuk bungkus makanan cepat saji, plastik pembungkus, sampah rumah
tangga seperti sisa sayuran, sisa makanan, bahkan popok bayi. Dalam setiap
permasalahan terdapat sebab, dampak yang ditimbulkan serta solusi yang
memungkinkan untuk dilakukan. Dalam Littering atau permasalahan membuang
sampah sembarangan juga memiliki sebab, dampak yang ditimbulkan dan solusi yang
dapat dilakukan.
Untuk sebab dari permasalahan tersebut beberapa adalah kehadiran tumpukan
sampah di area tertentu seperti pinggir jalan raya, perkebunan atau tepi persawahan
memberikan kesan bahwa itu adalah memang tempat membuang sampah, beberapa
masyarakat tidak menyadari bahwa tempat tersebut bukanlah tempat yang tepat untuk
membuang sampah, meskipun beberapa masyarakat lainnya menyadari hal tersebut
tapi masih membuang sampah secara sengaja. Kemalasan dan ketidakpedulian juga
menjadi sebab maraknya sampah yang tertumpuk di tempat yang tidak seharusnya,
mendukung banyaknya masyarakat yang masih melakukannya dengan sengaja. Kita
juga sering melihat orang lain melempar sampahnya tanpa mempertimbangkan
tindakannya dari motor atau melalui mobil mereka, ketimbang menyimpan sementara
sampah mereka sampai menemukan tempat pembuangan yang seharusnya. Kemudian
kepercayaan bahwa tidak adanya konsekuensi untuk tindakan buruk mereka juga
menciptakan sikap ketidakpedulian akan lingkungan. Kebanyakan orang juga berfikir
bahwa akan ada orang lain yang akan membersihkannya. Selain itu beberapa tempat
tidak memiliki tempat sampah yang cukup sehingga tempat sampah mudah sekali
penuh dan mengakibatkan sampah menumpuk lalu terjatuh kesisi tempat sampah.
Lingkungan yang tidak mendukung juga berpengaruh, masyarakat di desa
kemungkinan tidak tau dampak buruk dalam jangka panjang mengenai sampah yang
dibuang disembarang tempat.
Beberapa masalah yang ditimbulkan dari pembuangan sampah sembarangan
adalah dapat menyebabkan bahaya pada manusia atau hewan. Jika sampah tersebut
terdapat benda tajam atau pecahan kaca tentu saja itu dapat melukai manusia dan
hewan di lingkungan tersebut. Sampah yang tercecer tidak pada tempatnya juga dapat
menyebabkan penyebaran penyakit dan mendukung berkembangnya hama. Bakteri,
kuman dan penyakit yang ditimbulkan dapat mengenai manusia dengan
mengkontaminasi hewan yang bersentuhan dengan sampah tersebut. Genangan air
dalam sampah juga dapat menjadi tempat berkembang biak nyamuk berbahaya.
Pencemaran lingkungan sudah menjadi dampak yang pasti karena pembuangan
242 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
sampah yang sembarangan, sampah yang tercecer dapat terbawa air hujan sampai ke
sungai dan mencemari sungai, atau dapat mencemari tanah di perkebunan dan
persawahan serta dapat mencemari air tanah. Membersihkan tumpukan sampah yang
sudah terlanjur tidak dapat dikendalikan membutuhkan biaya yang tidak sedikit.
Karena penambahan biaya tersebut dikeluarkan untuk pembersihan sampah yang
dibuang sembarangan yang seharusnya kita sebagai masyarakat bertanggung jawab
terhadap sampah kita sendiri. Karena itu jika masalah pembuangan sampah
sembarangan dapat diselesaikan kita juga dapat menghemat pengeluaran atau dapat
mengalokasikannya ke biaya pelestarian lingkungan yang lainnya. Sedangkan masalah
lainnya yang dapat ditimbulkan adalah sampah tersebut tentu mengganggu
pemandangan dan menimpulkan polusi udara atau bau yang tidak sedap.
Beberapa solusi dari pembuangan sampah yang sembarangan adalah aturan
hukum yang sesuai dan penerapannya yang diawasi dengan ketat. Hukuman dari
membuang atau meninggalkan sampah di tempat umum haruslah sesuai dan
memberikan efek jera bagi pelanggar. Agar aturan tersebut dapat memberikan manfaat
yang maksimal. Kemudian menaruh tempat sampah yang cukup dan mengelolanya.
Tempat sampah tentulah menjadi hal utama dalam mendukungnya penanggulangan
pembuangan sampah sembarangan, jadi jumlah tempat sampah yang memadai
sangatlah penting. Tidak hanya pada tempat tempat umum, daerah-daerah di pedesaan
juga mengharuskan tersedianya tempat sampah yang memadai dan pengelolaan untuk
tempat sampah yang sudah penuh haruslah berjalan dengan baik. Solusi selanjutnya
adalah melakukan kampanye dilarang membuang sampah sembarangan. Program
komunitas dan grup harus dibuat untuk meningkatkan kesadaran masyarakat terhadap
dampak buruk tindakan tersebut. Poster yang menarik tentang “Stop Littering” atau
poster mengenai dampak buruk dan bahaya dapat dipasang demi meningkatkan
kesadaran masyarakat. Jika masyarakat menyadari dan memahami dampak dan bahaya
dari Littering, secara perlahan mereka akan menjalankan kebiasaan merawat
lingkungan demi kehidupan mereka sendiri yang lebih baik dan nyaman. Kampanye
bisa dibuat melalui kerjasama antara komunitas dan masyarakat dengan pemerintah.
Di kota-kota besar kita mungkin bisa melihat tempat sampah di jalan-jalan,
stasiun atau terminal. Di kota besar juga kita mudah menemukan petugas pembersih
jalan. Tapi bagaimana dengan di desa-desa? Seperti sudah jadi pemandangan umum
kita dapat melihat tumpukan sampah di pinggir jalan raya, di kebun, atau di jalan-jalan
perkampungan. Pada tumpukan sampah tersebut biasanya kita melihat dengan jelas
tulisan atau peringatan berupa spanduk, papan atau sekedar coretan di tembok berisi
“jangan buang sampah disini” biasanya ditambah dengan kata-kata mengancam,
menohok atau menyindir kebiasaan buruk tersebut. Tapi pernahkan anda bertanya
kenapa tumpukan sampah itu masih ada atau malah makin bertambah banyak? Atau
mungkin kita sampai melihat ada seseorang yang masih membuang sampah ditempat
tersebut padahal sudah tertulis jelas peringatan dilarang membuang sampah?
Peringatan dilarang membuang sampah dirasa tidak ada gunanya, beberapa
kebiasaan masyarakat adalah merasa tidak masalah kalau dilakukan bersama-sama
atau tidak masalah selama tidak melakukannya sendirian. Karena itu peringatan tidak
berpengaruh jika tumpukan sampahnya masih ada. Orang-orang cenderung masih
berani membuang sampah sekalipun terdapat peringatan. Merasa tidak ada yang tau
kalau salah satu dari tumpukan sampah itu adalah miliknya, dan tidak adanya
pengawasan ketat juga berpengaruh pada kebiasaan buruk tersebut. Karena hal itu,
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 243 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
untuk mendukung solusi-solusi yang sudah kami terangkan diatas, kami berpendapat
bahwa solusi-solusi tersebut dapat diwujudkan melaui dukungan modernisasi
Diungkapkan pula modernisasi merupakan hasil dari kemajuan ilmu pengetahuan dan
teknologi yang terus berkembang sekarang ini.
Pengaruh modernisasi dimasa ini dapat mendukung terwujudnya solusi-solusi
yang sudah kami terangkan di atas. Modernisasi merupakan hasil dari kemajuan ilmu
pengetahuan dan teknologi yang terus berkembang sekarang ini, teknologi dapat
menjadi salah satu pendukung terwujudnya solusi-solusi tersebut. Diantaranya adalah
aplikasi untuk menanggulangi Littering, kami memikirkan sebuah aplikasi yang dibuat
untuk pelaporan jika ada tumpukan sampahnya tidak pada tempatnya, aplikasi tersebut
menghubungkan masyarakat dengan pemerintah khususnya Dinas Lingkungan Hidup
atau komunitas yang memiliki kemampuan untuk melakukan pembersihan tumpukan
sampah dan dapat melakukan penyuluhan terhadap masyarakat awam. Untuk menu
pada aplikasi tersebut kami memikirkan jika terdapat alamat lokasi sampah yang
tertumpuk, kontak si pelapor, permintaan pengadaan penyuluhan kelestarian
lingkungan, permintaan jadwal pengangkutan sampah, permintaan perbaikan atau
tempat sampah baru di daerah tersebut. Aplikasi tersebut membutuhkan peran yang
besar dari masyarakat, komunitas lingkungan dan pemerintah setempat, perwakilan
dapat mensosialisasikan program ini melalui media sosial untuk menarik minat anak-
anak muda untuk membantu berjalannya porgram dengan baik. Aplikasi tersebut
haruslah mudah digunakan agar dapat menjangkau masyarakat di daerah terpencil
sekalipun, yang biasanya banyak tumpukan sampah dan jarang terjangkau oleh truk-
truk pengangkut sampah.
Teknologi saat ini sudah menjangkau hal-hal yang sebelumnya sulit dilakukan,
seperti berkomunikasi dengan seseorang yang jauh, kita dapat menerapkan konsep
tersebut kepada solusi dari permasalahan sampah ini. Komunikasi yang mudah antara
pemerintah dan masyarakat dirasa dapat menggerakkan masyarakat dan anak muda
untuk lebih memperhatikan kebersihan lingkungan tempat tinggal mereka. Pemerintah
khususnya Dinas Lingkungan Hidup memang memiliki peran untuk mengelola
kebersihan daerah dan menyelesaikan masalah-masalah tentang lingkungan, tetapi
melibatkan masyarakat tentunya dapat memaksimalkan kebersihan lingkungan dan
menuntaskan masalah-masalah tersebut dengan memanfaatkan teknologi masa kini.--
244 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 245 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
PIJAKAN BERENERGI DI SUBWAY
ARYUNINGSIH
RANI DYAH NOVITASARI
SYIFAUL JANAH
246 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 247 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Indonesia merupakan negara yang masih berkembang, ambil salah satu contoh
yaitu terkait teknologi. Teknologi di Indonesia masih dibilang jauh dari kata maju,
sedangkan kemajuan suatu negara didasarkan atas seberapa jauh ilmu pengetahuan dan
teknologi yang dikuasai oleh negara tersebut. Karena pengetahuan dan teknologi
merupakan dasar dari setiap aspek kehidupan.
Kebutuhan energi di Indonesia semakin banyak dan berkembang seiring
dengan pesatnya peningkatan dan pembangunan di bidang teknologi, industri dan
informasi. Dengan tingginya konsumsi energi di Indonesia dan semakin berkurangnya
cadangan energi fosil, maka Indonesia sudah saatnya untuk secara serius
mengembangkan energi alternatif terbarukan (renewable energy). Berbagai energi
yang terbarukan yang sedang dikembangkan saat ini diantaranya energi yang berasal
dari angin, uap, biomassa, suara dan sebagainya.
Energi adalah suatu kebutuhan yang tidak dipungkiri lagi manfaatnya dalam
kehidupan sehari-hari, dan merupakan sumber utama kebutuhan manusia dalam upaya
pemenuhan kebutuhan hidup. Selain itu pada dasarnya energi merupakan sesuatu yang
kekal sebagaimana yang diterapkan dalam hukum kekekalan energi yang berbunyi
"Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat berubah dari
suatu bentuk energi kebentuk energi lainnya". Ketersediaan sumber energi yang
berkelanjutan menjadi tantangan utama dalam mewujudkan perkembangan energi
secara global.
Untuk menciptakan sebuah energi alternatif akibat terbatasnya energi fosil,
beberapa ilmuwan mencoba untuk menciptakan sebuah penemuan berupa alat
permanen energi (energy harvesting), yaitu proses dimana energi bunyi, energi
mekanik, energi potensial dan energi kinetik, ditangkap dan kemudian dikonversikan
menjadi energi listrik (Anwarruddin. 2009).
Sistem energi yang cenderung berbahan bakar fosil memberikan dampak
terhadap lingkungan berupa CO2 dan efek rumah kaca. Saat ini sudah banyak
dilakukan penelitian untuk menciptakan sebuah energi yang terbarukan, seperti energi
yang berasal dari air, angin, suara, nuklir, gas dan lain-lain. Untuk mengatasi hal
tersebut perlu adanya sebuah energi yang berkelanjutan dan signifikan sehingga
manusia memiliki akses energi untuk mereka dapat meningkatkan standar hidup.
Indonesia dengan Ibu Kota yang berada di Jakarta dengan penduduk yang
sebanyak 10 juta jiwa. Diperkirakan bahwa lebih dari empat juta penduduk di daerah
sekitar Jabodetabek menempuh perjalanan ke dan dari kota setiap hari kerja. Masalah
transportasi harus menjadi daya tarik agar bisa menjadikan terobosan baru, tanpa
adanya terobosan maka kemacetan akan membanjiri kota dan akan menjadi kemacetan
lalu lintas yang sangat parah.
Berdasarkan data dari The Spectator Index, Indonesia menempati posisi
keempat jumlah penduduk terbanyak di dunia setelah Cina, India dan Amerika Serikat.
Indonesia juga menempati posisi ke-20 pada tingkat konsumsi energi dunia dengan
total konsumsi sebesar 1,1% dari total energi dunia.
Sumber energi yang dapat dilakukan tepatnya di perkotaan yaitu solar cell,
akan tetapi solar cell bergantung pada keadaan panas matahari, akibatnya apabila
terjadi perubahan cuaca maka solar cell tidak dapat dipergunakan secara maksimal,
maka dari itu solar cell hanya mampu diterapakan pada daerah gurun.
248 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Energi yang ramah lingkungan bisa dijadikan alternatif, yaitu dengan
memanfaatkan sejumlah orang yang berada di sekitar dimana pijakan orang tersebut
bisa dijadikan tekanan yang mampu diubah menjadi energi listrik. Konsep tersebut
disebut sebagai Piezeolektrik dimana proses konversi energi suara menjadi energi
listrik.
Suara memiliki energi mekanik yang memiliki potensi untuk menjadi salah
satu alternatif energi. Sebagai implementasi dari Hukum Kekekalan Energi, energi
suara juga dapat dikonversi menjadi energi dalam bentuk lain seperti energi listrik.
Nilai frekuensi yang dihasilkan berada pada kisaran tertentu dan nilai tertinggi berkisar
diantara 760-780 Hz. Semakin dekat suara resonansi semakin sering terjadi dan
tegangan yang dihasilkan Piezoelectric Transducer semakin besar.
Piezoelektrik merupakan kemampuan suatu matrial untuk memberikan
tanggapan atau respon terhadap tekanan mekanik yang berupa potensial listrik dalam
voltase. Dimana setiap energi yang dihasilkan oleh piezoelektrik ini tergantung pada
perubahan temperature, gerakan, massa suatu kendaraan, dan juga getaran yang
dihasilkan.
Piezoelektrik dapat diterapkan pada subway, lantai dansa, trotoar bahkan jalan
raya. Subway merupakan salah satu infrastruktur yang strategis peran besar dalam
mempercepat aksesbilitas, mobilitas, laju pertumbuhan ekonomi dan sarana
transportasi umum yang memadai dan sangat alternatif karena memiliki daya angkut
penumpang yang jauh lebih besar dan mencegah terjadinya kemacetan. Salah satu
contoh yang bisa diambil yaitu Negara Jepang pada Stasiun Shibuya yang diteliti oleh
Mahasiswa Keio menerapkan energi yang ramah lingkungan dengan cara
memanfaatkan lalu lalang orang, dimana pijakan tersebut akan menghasilkan tekanan
yang mampu diubah menjadi energi listrik atau yang disebut Piezoelektrik. Perulangan
dari kristalin yang memiliki efek piezoelektrik dapat di analogikan sebagai plat tipis,
dipal momen tersebut akan mengakibatkan muatan positif dan muatan negatif akan
muncul pada permukaan kristalin dengan berlawanan arah, peritiwa tersebut akan
menghasilkan listrik apabila plat diberikan suatu tekanan dengan kapasitas tertentu.
Disisi lain terdapat faktor lain yang mempengaruhi dengan digunakannya
piezoelektrik yaitu material untuk piezoelektrik sangatlah terbatas, karena teknologi
Piezoelektrik membutuhkan aktivitas mekanis seperti pijakan atau guncangan. Maka
sistem ini masih belum bisa menyaingi fossil fuel (minyak, gas alam, atau batu bara).
MRT Jakarta sebagai contoh lain sebuah sistem transportasi transit cepat
menggunakan kereta rel listrik di Jakarta. Proses pembangunan telah dimulai pada
tanggal 10 Oktober 2014 dan diresmikan pada tanggal 24 Maret 2019, dimana itu
merupakan terobosan baru yang diciptakan dan mulai dikembangkan di Indonesia.
Dengan adanya energi terbarukan berupa piezoelektrik maka bisa dijadikan sebagai
usulan baru untuk mengembangkan teknologi dengan energi yang ramah lingkungan
yang bisa diterapkan di Indonesia.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 249 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
PEMANFAATAN TEKNOLOGI INFORMASI
KHUSUSNYA DI BIDANG MEDIA SOSIAL SEBAGAI
SARANA PENYAMPAIAN KABAR BERITA
UMMY VARIQOH
SITI AISYAH
DIAN FITRI AYU
250 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 251 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Teknologi informasi saat ini berkembang pesat di kalangan masyarakat.
Pemanfaatan teknologi informasi banyak kita jumpai pada remaja, orang dewasa,
bahkan pada mereka yang sudah lanjut usia. Seiring berkembangnya zaman, manfaat
teknologi semain sangat terasa di mulai dari membantu pekerjaan kantor, pekerjaan
rumah, pekerjaan sekolah dan lain sebagainya. Karena perkembangan teknologi yang
terus menerus berlanjut, teknologi informasi banyak memunculkan berbagai media
sosial. Facebook, Twitter, Instagram, Whatsapp, Slack dan masih banyak media sosial
lainnya yang sudah tak asing kita dengar dalam kehidupan sehari-hari.
Menurut McGraw Hill Dictionary, Media sosial adalah sarana yang digunakan
oleh orang-orang untuk berinteraksi satu sama lain dengan cara menciptakan, berbagi,
serta bertukar informasi dan gagasan dalam sebuah jaringan dan komunitas virtual.
Pendapat ini tak bisa dipungkiri, bahwa banyak dari kalangan millennial saat ini
menjadikan media sosial sebagai “penentu hidupnya”. Makna dalam kalimat tersebut
adalah sebagian dari kita menganggap bahwa apa yang tertulis di media sosial adalah
fakta tanpa mencari tahu kebenarannya. Namun kita juga perlu banyak mempelajari
bahwa setiap hal baru yang bermunculan, selalu memiliki dampak positif dan negatif.
Dampak positif dari media sosial yaitu menjadikan sarana komunikasi jauh
lebih mudah. Dengan begitu penyebaran informasi serta pertukaran data dapat
dilakukan secara cepat, murah, dan lebih terjangkau. Media soaial juga dapat
memperluas jaringan pertemanan, dengan media sosial kita dapat berkomunikasi
dengan siapa saja di dunia ini bahkan dengan orang yang belum kita jumpai
sebelumnya. Sebagai media komunikasi dengan kerabat, media sosial juga dapat
digunakan sebagai media promosi dalam bisnis. Hal ini sering kita temukan di
Instaram, dengan istilah endorse. Jika orang terkenal meng-endorse atau memberikan
dukungan positif terhadap sebuah produk, sering kali akan membuat lebih banyak
orang membeli produk tersebut karena mereka mempercayai orang tersebut. Atau
setidaknya akan membuat merek atau produk tersebut menjadi lebih terkenal dari
sebelumnya.
Dari dampak positif media sosial yang telah dijelaskan sebelumnya, media
sosial juga memiliki dampak negatif yaitu kurangnya sosialisasi dengan lingkungan
sekitar. Hal ini menjadi permasalahan yang memiliki sorotan khusus pada kaum
millennial. Dengan berkomunikasi lewat media sosial, membuat seolah-olah user
merasa canggung saat berkomunikasi secara langsung. Dimulai dari menceritakan
kegiatan sehari-hari dalam Instagram, Facebook dan Twitter, membagikan lokasi
terkini, serta update tentang konflik yang sedang terjadi secara tak sadar banyak orang
yang sudah menggadaikan privasinya di media sosial. Yang lebih parahnya lagi, media
sosial banyak juga digunakan oleh pihak-pihak yang tidak bertanggung jawab untuk
kepentingan dan keuntungan pihak tertentu yang menimbulkan kerugian atau
kerusakan bagi pihak lain. Hal yang paling banyak digunakan saat ini adalah
bagaimana media sosial digunakan sebagai media untuk penyampaian berita bohong
atau biasa disebut hoaks.
Peredaran hoaks, informasi salah, keliru, atau bahkan bohong, sangat banyak
tersebar di tengah masyarakat saat ini. Penyebaran hoax tumbuh subur saat ini karena
mayoritas pengguna media sosial jarang untuk melakukan check and re-check terhadap
ke absahan informasi yang diterima. Pengguna media sosial cenderung untuk
langsung meneruskan pesan dan informasi kepada jejaring mereka tanpa
252 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
memperhatikan sumber maupun kebenaran dari informasi tersebut. User sebaiknya
mengidentifikasi berita sebelum dibagikan atau disebarkan, dengan cara berhati-hati
dengan judul yang profokatif ,cermati alamat situs, cek keaslian foto atau video.
Dari materi di atas, dapat kita tarik kesimpulan bahwa kita harus bijak dalam
menggunakan media sosial. Khususnya bagi anak remaja, perlu di dampingi oleh
orang tua serta dibekali pondasi agama yang kuat. Dengan pondasi agama yang kuat,
kita dapat mengetahui antara hak dan kewajiban kepada Sang Pencipta. Karena setiap
orang tua tidak dapat mengawasi anaknya full 24 jam, namun pondasi agama yang
kuat dapat memupuk mental dan sikap integritas sehingga siap dan dapat mengambil
langkah yang tepat terhadap perkembangan teknologi informasi pada masa kini dan
masa yang akan datang.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 253 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
HARAPAN ENERGI BARU OLEH GENERASI MUDA DI ERA
MODERNISASI
MAIKHEL SETYA WARSONO
254 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 255 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Menurut data BPH MIGAS tahun 2010 sampai dengan tahun 2018, konsumsi
BBM jenis JBU atau Jenis BBM Umum seperti pertalite dan pertamax sangat eningkat
tajam. Di tahun 2010 konsumsi BBM JBU menyentuh angka 29.944.036 Liter,
sedangkan di tahun 2018 menanjak naik hampir 2 kali lipatnya yaitu menyentuh angka
55.400.604,901 liter. Jumlah yang sangat banyak untuk pemakaian BBM di tahun
2018 saja. Bila dibandingkan dengan negara lain seperti Amerika Serikat yang
perharinya saja mereka mengkonsumsi hamper 19 barel setiap harinya atau setara
3.179.746.000 liter perharinya atau bila dihitung pertahunnya konsumsi Amerika
Serikat bisa menyentuh 1.144.708.560.000 liter. Melihat angka di berbagai negara
tentang konsumsi BBM pertahunnya sangatlah mengerikan. Tidak terbayangkan
sampai kapan cadangan minyak bumi yang termasuk dalam energi tak terbarukan ini
bisa memenuhi kebutuhan di berbagai negara. Disaat ini dibutuhkanlah beberapa
inovasi inovasi untuk menggantikan energi tak terbarukan, sehingga masalah ini bisa
teratasi dan tidak ada lagi krisis energi.
Inovasi generasi muda dalam merespons modernisasi melalui sains dan
teknologi adalah sebuah keharusan demi tetap berjalannya sebuah kehidupan di
ratusan tahun kedepan. Definisi dari inovasi menurut ahli teori komunikasi amerika
Everett Rogers adalah merupakan sebuah ide, gagasan, objek, dan praktik yang
dilandasi oleh seseorang ataupun kelompol tertentu untuk diaplikasikan ataupun
diadopsi. Sementara dalam UU nomor 19 tahun 2002 definisi inovasi adalah kegiatan
penelitian, pengembangan dan ataupun perekayasaan yang dilakukan dengan tujuan
melakukan pengembangan penerapan praktis nilai dan konteks ilmu pengetahuan yang
baru, atau pun cara baru untuk menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi yang
sudah ada ke dalam produk ataupun proses produksinya.
Dari definisi diatas tentang inovasi, maka sudah dipastikan inovasi dan
teknologi merupakan sebuah satu kesatuan yang tidak akan bisa dilepaskan. Bila ada
inovasi maka akan ada teknologi baru yang akan diproduksi atau dikenalkan ke
masyarakat banyak. Contohnya saja, dahulu orang harus bersusah payah mencari ojek
di pangkalannya dan harus tawar menawar. Sedangkan sekarang sudah ada ojek online
demi memudahkan kegiatan masyarakat banyak. Contoh lainnya dahulu masyarakat
harus pergi ke pusat perbelanjaan untuk membeli sebuah barang, rela berdesakan,
mengantri , dan mengeluarkan effort lebih untuk membeli sebuah barang, seiring
berjalannya waktu ditemukanlah sebuah teknologi baru, yaitu online shopping. Online
shopping membuat masyarakat dengan gampangnya membeli barang darimanapun
berada, bisa dari dalam kota, luar kota bahkan sampai luar Negarapun dengan hanya
satu klik di Smartphone saja. Memangkas banyak waktu dan biaya untuk membeli
sebuah barang. Dua contoh diatas adalah contoh sederhana dari keterkaitan langsung
sebuah inovasi terhadap sebuah teknologi baru. Dimana ada inovasi maka akan ada
teknologi baru ditemukan.
Inovasi bermula dari keresahan akan sebuah hal, pendalaman akan masalah,
memulai penelitian, menemukan yang baru, lalu yang terakhir adalah
menyebarluaskan demi diakuinya sebuah inovasi. Tetapi dari penjabaran inovasi
diatas ada yang paling penting menurut penulis, yaitu kemauan generasi muda untuk
menciptakan sesuatu yang baru. Kemauan generasi muda untuk terus menemukan dan
berinovasi sangatlah penting demi terus berlanjutnya kehidupan di masa sekarang
sampai di masa yang akan datang. Inovasi bagi kaum muda seharusnya sudah
sangatlah mudah, ditunjang oleh kemudahan mengakses informasi melalui internet.
256 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kemudahan mengakses alat dan bahan yang dibutuhkan demi membuat teknologi. Jadi
seharusnya inovasi tidaklah sulit untuk generasi muda saat ini, bila dilihat dari aspek
diatas. Saat ini jendela dunia bukan hanya bersumber dari buku saja, tetapi dari akses
internet yang semakin mudah saat ini.
Menurut penulis ada satu hal yang belum bisa dipecahkan oleh generasi muda
saat ini. Yaitu solusi tentang energi yang tak terbarukan. Sampai saat ini hampir semua
Negara memakai energi yang tak terbarukan. Dari minyak bumi, gas alam sampai batu
bara seperti yang sudah dijelaskan di paragraf pertama. Sebetulnya banyak solusi yang
ditawarkan ke masyarakat untuk menyelesaikan masalah energi yang terbarukan ini.
Contohnya, mengganti bahan bakar dari minyak bumi seperti bensin atau solar dengan
listrik. Tetapi masalah yang dihadapi oleh masyarakat adalah tingginya harga alat yang
dapat mengkonversi listrik untuk menggantikan bahan bakar minyak bumi. Atau
tingginya harga kendaraan listrik dibandingkan kendaraan konvensional yang masih
memakai minyak bumi. Solusi ini kurang diminati oleh masyarakat sehingga inovasi
ini masih belum dipakai oleh banyak masyarakat bahkan bisa dibilang mulai
ditinggalkan, hanya masyarakat yang berdana lebih saja yang bisa memanfaatkan
solusi ini. Menurut penulis harus ada kerjasama antara pemerintahan dengan para
innovator. Pemerintahan harus membuat regulasi-regulasi untuk setidaknya memaksa
masyarakat untuk berganti ke kendaraan yang lebih ramah lingkungan dan ramah
energi tak terbarukan. Sehingga lama kelamaan inovasi ini tersebar dengan sendirinya.
Memang pasti awalnya sangat ditolak oleh banyak masyarakat. Tetapi karena memang
ini regulasi dari pemerintahan seperti macamnya regulasi tentang sistem ganjil-genap
yang awalnya ditolak dan sekarang sudah biasa saja, penulis berharap bila
pemerintahan membuat regulasi seperti ini, pasti bumi akan terus bertahan dan baik
baik saja karena masyarakat memakai energi yang dapat diperbaharui.
Kerja sama pemerintahan dan instansi swasta, serta kemauan generasi muda
untuk terus berinovasi karena mudahnya mengakses jendela ilmu dan dunia lewat
internet adalah dua kunci untuk generasi muda merespons akan perkembangan ilmu
sains dan teknologi di masa sekarang untuk di masa yang akan datang. Bayangkan saja
berapa dana yang bisa dihemat bila energi yang tak terbarukan ini bisa diganti oleh
energi yang dapat diperbarui. Efek domino bisa terjadi, contohnya bila BBM JBU
sudah tidak dipakai, maka ekonomi negara akan semakin baik. Selanjutnya emisi
karbon atau polusi yang dihasilkan dari BBM JBU atau polusi akibat pemakaian energi
tak terbarukan bisa angat berkurang bahkan bisa menyentuh angka nol bila semua
kendaraan sudah memakai inovasi yang menggantikan energi tak terbarukan.
Selanjutnya bila emisi karbon atau polusi sudah tidak ada lagi, maka dipastikan
kesehatan lingkungan menjadi semakin baik dan berguna juga bagi masyarakat besar.
Selanjutnya bila kesehatan lingkungan semakin baik maka dunia akan menjadi lebih
ramah dan tetap bisa menjadi tempat berlangsungnya kehidupan di ribuan tahun yang
masa datang.
Di akhir kata inovasi akan energi yang bisa menggantikan energi tak terbarukan
merupakan kunci untuk hidup dunia dengan lingkungan sehat yang lebih lama dan
merupakan tugas bagi generasi muda dan titipan bagi generasi muda di masa akan
dating.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 257 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
PENGARUH TUTOR DALAM BELAJAR MATEMATIKA DAN
SAINS PADA PENDIDIKAN NON FORMAL
FIFID FADILATUL JANAH
NUR MAINI
YULIS SETIANI
258 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 259 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Pendidikan merupakan unsur yang mencakup semua aspek pembangunan,
yang berfungsi untuk mengembangkan kemampuan kualitas manusia dan membentuk
watak serta peradaban bangsa yang bermanfaat dalam rangka mencerdaskan anak
bangsa. Pendidikan diibaratkan sebagai kompas kehidupan manusia dalam
menemukan jati diri. Dengan pendidikan dan ilmu pengetahuan, seseorang dapat lebih
mudah untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Seseorang yang tidak mendapatkan
pendidikan yang baik tentunya ia akan sedikit mengalami kesulitan dalam memenuhi
kebutuhan hidupnya.
Indonesia sebagai negara yang memiliki jutaan ribu penduduk dengan kalangan
masyarakat ekonomi menengah kebawah, kenyataan ini memungkinkan timbulnya
pendidikan non formal, yang merupakan bagian dari sistem pendidikan nasional
memiliki tugas yang sama dengan pendidikan formal, yakni memberikan pelayanan
terbaik terhadap masyarakat. Pendidikan non formal bukan hanya masyarakat yang
mengalami drop out, masyarakat buta pendidikan, masyarakat miskin, masyarakat
pedalaman dan daerah perbatasan maupun pulau terluar. Yang sasarannya bukan
hanya untuk kalangan masyarakat ekonomi menengah kebawah tetapi juga menyentuh
kalangan ekonomi menengah atas, sebagai upaya dan solusi persoalan-persoalan yang
tidak terakomodir akibat ketidakberuntungan memperoleh layanan pendidikan formal.
Pendidikan non formal memiliki layanan untuk memberikan pendidikan yang
menjangkau berbagai kalangan dan berbagai tingkatan usia. Program ini bertujuan
untuk mengubah pola pikir dan menyadarkan peserta didiknya untuk
mengaktualisasikan dirinya tanpa bantuan orang lain.
Pendidikan non formal merupakan sarana yang strategis dalam membantu
mengekspresikan keterampilan, bakat dan minat, serta proses belajar mengajar
berbagai mata pelajaran sekolah yang sama seperti pendidikan formal melalui pusat
kegiatan belajar masyarakat. Dalam proses belajar mengajar mata pelajaran yang
diajarkan diantaranya adalah matematika dan sains.
Matematika adalah ilmu yang mempelajari hal-hal seperti besaran, struktur,
ruang, dan perubahan. Bagi seluruh warga belajar indonesia rata-rata, matematika
adalah mata pelajaran yang sangat sulit sehingga membuat sebagian orang menjauh
dan tak mau menyentuhnya seperti monster yang sangat menakutkan itu fakta yang
para warga belajar alami. Mengapa demikian?
Karena para warga belajar sudah berpikir matematika itu sulit dan rumit karena
selalu berhubungan dengan angka, rumus, dan hitung-menghitung. Sebenarnya,
matematika bukanlah suatu pelajaran yang menakutkan dan sulit, bahkan sangat
menyenangkan jika benar-benar mau berusaha dan berlatih. Padahal matematika
mempunyai peranan yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya
dalam hal transaksi jual-beli yang sering dilakukan oleh setiap orang, pasti
menggunakan unsur-unsur berhitung yang ada di dalam matematika. Dengan belajar
matematika, secara tidak langsung akan melatih seseorang untuk berfikir secara
rasional dan lebih menggunakan logika.
Selain itu juga matematika sangat berperan penting dalam bidang teknologi
dan ilmu sains, karena sering digunakan untuk menterjemahkan konsep-konsep pada
sains. Contohnya yaitu persilangan dalam mata pelajaran biologi yang merupakan
cabang dari ilmu sains. Dalam persilangan tersebut menggunakan simbol-simbol
matematika yaitu perbandingan-perbandingan persen (%) dalam menentukan suatu
260 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
keturunan (gen). Sains merupakan ilmu pengetahuan yang membahas tentang gejala-
gejala alam yang bersifat konkrit atau berdasarkan pengalaman-pengalaman yang
empiris. Dalam menganalisis gejala-gejala alam tersebut, dapat menggunakan model
matematika dalam menyajikan hasil analisnya berupa tabel, grafik, dan diagram agar
lebih praktis, sistematis, dan efisien. Banyaknya persoalan-persoalan yang harus
diselesaikan dengan memerlukan ilmu matematika.
Masalah besar dalam pendidikan non formal di indonesia yang banyak
diperbincangkan adalah rendahnya mutu pendidikan rata-rata hasil belajar yang masih
terlalu didominasi peran tutor. Banyak tutor yang menempatkan warga belajar sebagai
objek dan bukan sebagai subjek didik. Proses pengajaran akan berhasil selama
ditentukan oleh kemampuan tutor dalam menentukan metode dan alat yang digunakan
dalam pengajaran. Berdasarkan masalah diatas rendahnya hasil belajar warga belajar
dalam menerima materi matematika dan sains yang kurang jelas dan kurang menarik
perhatian warga belajar pada umumnya tutor terlalu cepat dalam menerangkan materi
pelajaran. Sehingga warga belajar masih kurang memahami dan tidak menguasai
materi tersebut serta memperoleh nilai yang cenderung.
Pelajaran matematika dan sains bagi sebagian warga belajar adalah mata
pelajaran yang sulit hal ini merupakan masalah utama yang dihadapi oleh para tutor
matematika dan sains. Oleh karena itu para tutor harus memikirkan bagaimana cara
mengajar yang menyenangkan dan mudah dipahami warga belajar, serta memikirkan
bagaimana metode belajar yang bisa membuat setiap warga belajar senang dan
menyukai tutor tersebut. Seorang tutor harus memiliki kemampuan yang dapat
diandalkan, berdaya guna dan berhasil dalam melayani dan membantu warga belajar
di dalam proses pembelajaran, serta harus mampu dan mau mendengarkan, mengelola
gagasan, menampung saran yang mengarah pada pencapaian pembelajaran dan
kemampuan berkomunikasi yang membuat warga belajar merasa nyaman. Selain itu
juga tutor harus mampu berbicara secara tegas, jelas dan dapat dipahami oleh warga
belajar apa yang telah disampaikan. Tutor merupakan kunci keberhasilan sebuah
proses pembelajaran dalam pendidikan, karena ujung tombak dalam pendidikan non
formal yang berhadapan langsung dengan warga belajar maka dari itu tutor di tuntut
untuk memiliki kompetensi-kompetensi sebagai seorang pendidik dan buatlah
matematika dan sains menjadi mata pelajaran yang menarik untuk mereka. Harapan
saya semoga para tutor di indonesia bisa menjadi seorang pendidik untuk warga belajar
dan bersama-sama berpartisipasi dalam kemajuan pendidikan non formal di indonesia.
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 261 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
PERHITUNGAN MATEMATIKA
MENGGUNAKAN SOFWARE
NURJANAH
262 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 263 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Matematika merupakan ilmu universal yang mendasari perkembangan
teknologi modern, mempunyai peran penting dalam berbagai disiplin dan
mengembangkan daya pikir manusia. Perkembangan pesat di bidang teknologi
informasi dan komunikasi dewasa ini dilandasi oleh perkembangan matematika di
bidang teori bilangan, aljabar, analisis, teori peluang dan matematika diskrit. Untuk
menguasai dan mencipta teknologi di masa depan diperlukan penguasaan matematika
yang kuat sejak dini.
Pemahaman konsep merupakan unsur penting dalam belajar matematika di
sekolah. Penguasaan terhadap banyak konsep, memungkinkan seseorang dapat
memecahkan masalah dengan lebih baik, sebab untuk memecahkan masalah perlu
aturan-aturan, dan aturan-aturan tersebut didasarkan pada konsep-konsep yang
dimiliki. Menurut Richard R. Skemp konsep adalah sebuah pengertian yang abstra
Setiap hari manusia tidak dapat lepas dari aktivitas berhitung yang dilakukan
pada saat belajar, jual beli, mengukur, membuat program dan aktivitas lain yang
berhubungan dengan berhitung. Berhitung tidak lepas dari bidang ilmu matematika
sehingga aktivitas sehari-hari tidak lepas dari matematika.
Matematika adalah studi besaran, struktur, ruang, dan perubahan,
(http://id.wikipedia.org/wiki/Matematika). Menurut Kamus Besar Bahasa
Indonesia (KBBI). Matematika juga mempelajari tentang bilangan-bilangan,
hubungan antar bilangan dan prosedur operasional yang digunakan dalam
penyelesaian masalah bilangan. Jika suatu persoalan yang berkaitan dengan bilangan
dan bangunan, maka dapat diselesaikan dengan matematika. Matematika pun dapat
menyelesaikan permasalahan logika dalam sehari-hari dengan salah satu bidang
matematika yakni logika matematika.
Matematika memiliki karakteristik tertentu dan salah satu karakteristiknya
adalah objeknya bersifat abstrak. Konsep merupakan salah satu dari objek
matematika. Berikut ini dikemukakan beberapa pengertian konsep beserta contohnya
dalam matematika.
Konsep adalah pengertian (ide) abstrak yang memungkinkan seseorang
menggolong-golongkan objek atau kejadian dan menentukan apakah suatu objek atau
kejadian merupakan contoh atau bukan contoh. Dalam Kamus Besar Bahasa
Indonesia, dijelaskan bahwa konsep adalah ide atau pengertian yang diabstrakan dari
peristiwa konkret.
Banyak konsep abstrak matematika yang dikembangkan karena kebutuhan
untuk menjawab permasalahan dari dunia nyata dan bidang ilmu lain,Konsep abstrak
matematika dapat dihubungkan dengan bidang fisika, biologi, kimia, teknik,
kedokteran, pertanian, komputer dan lain-lain. Pada esai ini, pengembangan konsep
abstrak matematika yang akan dibahas yakni dalam bidang ilmu komputer. Aplikasi
matematika dalam ilmu komputer tersebut adalah pembuatan prosedur operasional
untuk menyelesaikan masalah bilangan. Prosedur operasional dalam penyelesaian
masalah bilangan dapat dibuat dalam bentuk program matematika. Salah satu
perangkat lunak (software) yang digunakan dalam pembuatan program matematika
adalah MATLAB.
Matlab merupakan sebuah singkatan dari Matrix Laboratory, yang pertama kali
dikenalkan oleh University of New Mexico dan University of Stanford pada tahun
264 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
1970. software ini pertama kali memang digunakan untuk keperluan analisis numerik,
aljabar linier dan teori tentang matriks. Saat ini, kemampuan dan fitur yang dimiliki
oleh Matlab sudah jauh lebih lengkap dengan ditambahkannya toolboxtoolbox yang
sangat luar biasa. Beberapa manfaat yang didapatkan dari Matlab antara lain:
1. Perhitungan Matematika
2. Komputasi numerik Simulasi
3. pemodelan Visualisasi
4. analisis data
5. Pembuatan grafik untuk keperluan sains
6. teknik Pengembangan aplikasi, misalnya dengan memanfaatkan GUI.
Matlab dapat dipadang sebagai sebuah kalkulator dengan fitur yang lengkap.
Kita pernah menggunakan kalkulator dengan degan fasilitas minimal, misalnya hanya
terdapat fasilitas penambahan, pengurangan perkalian dan pembagian. Kalkulator
yang lebih lengkap lagi adalah kalkulator scientific dimana fasilitas yang diberikan
tidak hanya yang disebutkan di atas, melainkan sudah ada fungsi-fungsi trigonometri,
bilangan kompleks, akar kuadrat dan logaritma. Nah, Matlab mirip dengan kalkulator
tersebut, tetapi dengan fitur-fitur yang lengkap diantaranya dapat digunakan untuk
memprogram, aplikasi berbasis GUI dan lengkap dengan toolbox yang dapat
dimanfaatkan untuk memecahkan masalah sains dan teknik. Dokumentasi Matlab
Matlab memberikan kemudahan bagi para pengguna untuk Modul Pemrograman
Komputer 1 menemukan bantuan sehubungan dengan semua fasilitas yang diberikan
oleh Matlab. Misalnya, bantuan tentang bagaimana memulai Matlab pertama kali, trik
pemrograman, membuat grafik 2 dan 3 dimensi, menggunakan tool akuisisi data,
pengolahan sinyal, penyelesaian persamaan diferensial parsial.
MATLAB sering dipakai oleh mahasiswa eksakta untuk membuat prosedur
operasional suatu persamaan dan membuat simulasi dalam bidang sains. Programer
menggunakan MATLAB untuk membuat program dengan bahasa pemrograman
MATLAB. MATLAB juga dapat dipakai oleh ahli ekonomi, pengamat olahraga,
teknisi, dan berbagai profesi lainnya yang menggunakan MATLAB untuk membuat
prosedur operasional sesuai bidangnya masing-masing.
Perhitungan matematika sangat dimudahkan oleh MATLAB. MATLAB sangat
membantu dalam perhitungan rumus yang menggunakan metode numerik, seperti
persamaan non-linear yang berfungsi mencari nilai yang tidak diketahui pada suatu
fungsi. Contoh sederhana persamaan non-linear adalah persamaan kuadratik yang
berbentuk f(x) = ax2 + bx + c. Prosedur perhitungan hasil persamaan kuadratik tersebut
dapat diproses dengan MATLAB, yakni dengan memasukkan bahasa pemrograman
MATLAB (coding) fungsi matematika pada m-file MATLAB. Kemudian hasilnya
akan tampil pada Command Windows MATLAB.
Perhitungan pada MATLAB lebih akurat daripada Microsoft Excel juga
berfungsi untuk perhitungan matematika. Pada MATLAB, kita dapat menghitung
persamaan matematika yang sangat kompleks, membuat simulasi 2D dan 3D dari
prosedur perhitungan matematika, grafik dimana koordinatnya lebih jelas, mampu
menampilkan perhitungan matriks, serta dapat membuat antarmuka grafis yang
disebut Graphics User Interface (GUI). Sedangkan pada Microsoft Excel hanya
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 265 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
sebatas dapat menghitung dengan fungsi-fungsi matematika yang tersedia. Grafik
yang ditampilkan pada Microsoft Excel tidak terlalu detail dan tidak dapat membuat
prosedur perhitungan matematika.
Perhitungan matematika yang mengarah pada bidang ilmu lain seperti fisika,
yakni simulasi gerak peluru juga dapat diselesaikan oleh MATLAB. Contoh gerak
peluru terjadi pada bola yang dilempar saat pertandingan tenis lapangan. Pergerakan
dan kedudukan bola yang sulit diprediksi dengan mata sendiri menyebabkan adanya
prosedur operasional gerak peluru yang dikerjakan dengan MATLAB. MATLAB
menghasilkan grafik lintasan gerak peluru antara tinggi yang dicapai dengan panjang
yang dicapai. Grafik ini membantu kita untuk mengetahui bagaimana pergerakan
gerak peluru dengan jelas.
MATLAB juga dapat membuat prosedur operasional bidang ilmu matematika
terapan seperti matematika ekonomi. Contoh prosedur operasional tersebut adalah
kurva perbandingan antara penjualan dengan keuntungan. Adanya pengerjaan
prosedur operasional ini menyebabkan para pedangan mengetahui seberapa besar
keuntungan yang akan diperolehnya. Ia pun dapat memprediksi berapa harga jual
minimum barangnya untuk menghindari kerugian.
MATLAB mempunyai coding yang berbeda-beda berdasarkan jenis
persamaan yang ingin dicari. Seringkali keberagaman coding MATLAB membuat
para mahasiswa eksakta yang sering menggunakan MATLAB bingung sehingga
mereka beranggapan bahwa perhitungan menggunakan MATLAB lebih rumit
daripada perhitungan dengan Microsoft Excel. Untuk perhitungan yang lebih akurat
dan dapat dipercaya, para mahasiswa tersebut dianjurkan menggunakan MATLAB.
Ketidakpahaman mahasiswa matematika dalam pengoperasian MATLAB
disebabkan oleh kemalasan mempelajari pemrograman MATLAB. Alasan ini
diperkuat dengan bahasa pemrograman MATLAB terlalu rumit dan berbeda satu sama
lain. Namun sebenarnya, jika mempelajari dengan sungguh-sungguh, maka bahasa
pemrograman MATLAB lama-lama akan dimengerti.
Solusi mudah mempelajari MATLAB adalah dengan mempelajari dan
memahami buku, website, e-book, dan sumber lainnya yang berkaitan dengan
MATLAB. Kemudian, mempraktekkan algoritma penyelesaian rumus matematika
sederhana pada MATLAB. Jika sering mempraktekkan algoritma sederhana, lama-
kelaman kita akan lebih mudah memahami algoritma yang lebih rumit. Bahkan, kita
dapat lebih mudah membuat Graphic User Interface (GUI) dengan persamaan yang
dibuat sendiri yang dapat dikerjakan oleh MATLAB. Selanjutnya, MATLAB menjadi
lebih praktis untuk menyelesaikan persamaan matematika daripada menyelesaikan
persamaan tersebut secara manual.
Uraian sebelumnya dapat disimpulkan bahwa MATLAB digunakan untuk
pembuatan prosedur operasional dalam bidang matematika maupun bidang yang
berkaitan dengan matematika. Sebaiknya, MATLAB digunakan sebaik mungkin untuk
menyelesaikan persoalan yang berkaitan dengan matematika agar memperoleh hasil
yang akurat. Semoga kita dapat menggunakan MATLAB yang praktis ini dengan baik
untuk pemrograman yang berkaitan dengan matematika, serta dapat memprogram
persamaan matematika yang lebih rumit.--
266 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 267 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
ENERGI TERBARUKAN UNTUK MASA DEPAN
NENI NUERAENI
RISA RIZKILLAH
LESTARI PUTRI UTAMI
268 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi 269 Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Sumber daya energi sebagai kekayaan alam merupakan anugerah Tuhan Yang
Maha Esa kepada rakyat dan bangsa Indonesia. Selain itu, sumber daya energi
merupakan sumber daya alam yang strategis dan sangat penting bagi hajat hidup rakyat
banyak terutama dalam peningkatan kegiatan ekonomi, kesempatan kerja, dan
ketahanan nasional maka sumber daya energi harus dikuasai negara dan dipergunakan
bagi sebesar-besarnya kemakmuran rakyat sebagaimana diamanatkan dalam Pasal 33
Undang-Undang Dasar Negara Republik Indonesia Tahun 1945.
Penulis memakai sumber diatas sebagai sumber kuat dalam memaparkan
bahwa sumber daya energi sangat berperan penting dalam kehidupan. Sebelum
melanjutkan pemaparan penulis, kita perlu mengetahui apa itu sumber energi ? Sumber
energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Sumber energi meliputi energi
tak terbarukan ( energi hasil tambang bumi, energi nuklir ) dan energi terbarukan (
energi angin, energi matahari, energi tidal, energi Pembangkit Listrik Tenaga Air ).
Energi terbarukan yang dikembangkan di Indonesia yakni :
1. Energi angin
Sepertiga luas Indonesia adalah lautan. Potensi angin sebagai energi terbarukan
dengan menggunakan turbin agin untuk menghasilkan listrik.
2. Energi matahari
PT. PLN ( Persero ) memanfaatkan energi ini untuk menerangi 1.000 pulau
terpencil pada tahun 2012.
3. Energi biomasa ( biomass energy )
Sektor perkebunan menyumbang 64 juta ton limbah untuk energi ini.
4. Hydropower ( sumber daya air )
Sungai – sungai dan air terjun di Indonesia sangat potensial bagi energi ini.
5. Energi dari laut ( ocean energy )
Masih seputar lautan. Lautan menyediakan energi terbarukan (renewable energy),
seperti energi gelombang atau pemanfaatan pasang surut air laut dapat digunakan
untuk membangkitkan energi listrik. Selain itu, ada energi panas air laut ( ocean
thermal energy ) yang berasal dari panas yang tersimpan dalam air laut.
6. Biodesel
Saat ini, pengembangan biodesel yang bersumber dari tanaman jarak (Jatropha)
terus dilakukan. Sayangnya, energi ini belum dikembangkan secara maksimal.
7. Gasifika batu bara ( gasified coal )
Beberapa perusahaan sudah mengembangkan dan memanfaatkan energi ini.
8. Energi geothermal
Di dalam perut negeri ini, tersimpan 40 persen cadangan panas bumi di dunia.
Mayoritas masih ‘ tidur ‘ di bumi Andalas atau Sumatra. Cadangan panas bumi di
Sumatra sebesar 6.645 Megawatt electric ( MWe ) atau hampir 50 persen dari total
cadangan nasional, sebesar 15.882 MWe.
9. Hidrogen
270 Kumpulan Naskah Lomba Esai Perguruan Tinggi
Tingkat Nasional - Himatika Unpam Tahun 2020
Hidrogen memiliki potensi yang amat besar sebagai bahan bakar dari sumber
energi.
10. Bioetanol
Bioethanol merupakan salah satu jenis biofuel ( bahan bakar cair dari pengolahan
tumbuhan ) di samping biodesel. Bisa berbahan baku dari singkong, jagung,
kelapa sawit.
Dengan melihat penjelasan tersebut, kita dapat mengetahui bahwa sumber
energi terbarukan memiliki potensial yang besar. Maka dari itu, dengan tujuan penulis
yaitu pemanfaatan energi dengan baik dan terus dikembangkan akan sangat
bermanfaat bagi kehidupan, baik dalam bidang peningkatan kegiatan ekonomi,
kesempatan kerja, maupun ketahanan nasional. Penulis berharap agar semua pihak
selalu menjaga kelestarian sumber daya energi agar tetap tersedia dimasa yang akan
datang dan semoga dapat menciptakan inovasi sendiri dalam mengembangkan sumber
daya energi.
ISBN 978 623 7833 15 4
9 786237 833154