SUB TEMA
Teknologi
PENYUSUN
Haryo Ronggo Sadewo dan Irfan Mutaqin
UNIVERSITAS
IPB UNIVERSITY BOGOR
Latar Belakang
Jumlah penduduk di Indonesia terus mengalami peningkatan sepanjang lebih dari satu dekade terakhir. Hasil Sensus Penduduk tahun 2020 mencatat jumlah penduduk Indonesia sebesar 270,20 juta jiwa. Jumlah penduduk hasil SP 2020 bertambah 32,56 juta jiwa dibandingkan hasil SP 2010. Berdasarkan data dari Sistem Informasi Pengelolaan Sampah Nasional tahun 2022 total timbulan sampah 19,072 juta ton. Indonesia juga disebut sebagai kontributor sampah plastik ke laut terbesar kedua di dunia setelah Tiongkok, dengan estimasi 0,48-1,29 juta metrik ton per tahun (Jambeck et al., 2015). Hal ini diperkuat oleh peningkatan sampah laut yang dapat terjadi pada tahun 2025 secara global jika tidak ditangani secara serius (Minahasa et al., 2019).
Sampah menjadi ancaman bagi masyarakat dan keberadaan sumber daya pesisir dan laut. Ekosistem pesisir penting yaitu mangrove, lamun dan terumbu karang dapat terganggu akibat kehadiran sampah plastik. Plastik yang berada di perairan akan mengalami fragmentasi akibat radiasi UV dan akan menjadi microplastic. Microplastic mencemari segala aspek lingkungan laut baik fisik dan biologi pada tumbuhan, hewan bahkan manusia. Organisme laut seperti ikan akan mengkonsumsi microplastic yang masuk ke saluran pencernaan. Ikan akan merasa kenyang semu sehingga dapat mengganggu pertumbuhan ikan. Mikroplastik dapat memberikan dampak toksik atau racun bagi ikan dan organisme akuatik lainnya termasuk mengurangi asupan makanan, menghambat pertumbuhan, kerusakan oksidatif dan perilaku abnormal (Tuahatu, 2022). Selain pengolahan sampah plastik, pengelolaan sampah organik juga menjadi masalah terutama di kawasan perairan Indonesia. Kesadaran masyarakat yang masih rendah untuk mengolah kembali hasil sampah rumah tangga menjadi sesuatu yang bermanfaat kembali. Oleh karena itu penulis membuat gagasan NEWBINS yaitu suatu kawasan pesisir dengan penerapan sistem pengolahan sampah terpadu yang terintegrasi berbasis teknologi Internet of Things (IoT) dan Artificial Intelligence (AI) sebagai upaya pembaharuan pengelolaan sampah di kawasan pesisir pantai guna mewujudkan target era Indonesia bebas sampah dan Indonesia bersih 2045.
ISI
Kondisi sampah dan pengelolaannya di Indonesia
Data dari Indonesia National Plastic Action Partnership tahun 2020 menyebutkan sebanyak 67,2 juta ton sampah Indonesia terus menumpuk setiap tahunnya, dan sembilan persennya atau sekitar 620 ribu ton bermuara ke sungai, danau dan laut. Hal itu berarti bahwa diperkirakan sebanyak 85.000-ton sampah dihasilkan per harinya, dengan perkiraan adanya kenaikan jumlah mencapai 150.000 ton per hari pada tahun 2025. Tompodung et al., (2018) menyatakan bahwa timbulnya permasalahan lingkungan tidak terlepas dari adanya peningkatan jumlah populasi manusia di bumi, yang berdampak pada keseimbangan ekosistem dimana tekanan lingkungan hidup menjadi besar akibat ketergantungan hidup manusia pada alam. Sedangkan berdasarkan PP Nomor 27 Tahun 2020 tentang pengolahan sampah, dijelaskan bahwa sampah merupakan permasalahan nasional sehingga pengolahannya perlu dilakukan secara komprehensif dan terpadu dari hulu ke hilir agar memberikan manfaat secara ekonomi, sehat bagi masyarakat, dan aman bagi lingkungan, serta dapat mengubah perilaku masyarakat. Selain itu, ada hal lain yang penting untuk diperhatikan, bahwa setiap orang berhak mendapatkan pelayanan dan pengolahan sampah secara baik dan berwawasan lingkungan dari pemerintah, pemerintah daerah, atau pihak lain yang diberikan tanggung jawab terkait hal tersebut. Pemerintah melalui Undang – Undang No.18 Tahun 2008 tentang pengelolaan sampah menetapkan regulasi yang bertujuan meningkatkan kesehatan masyarakat dan kualitas lingkungan serta menjadikan sampah sebagai sumber daya. Selain itu, mekanisme peraturan dalam UU N0.18 Tahun 2008 membagi pengelolaan sampah menjadi dua bagian, yakni pengurangan dan penanganan sampah. Namun, regulasi tersebut dinilai perlu ditinjau dan ditangani kembali isinya. Secara substansi, regulasi tersebut belum menerapkan konsep berbasis kesehatan masyarakat dengan melaksanakan program 3R, yaitu, reduce, reuse, recyle. Selain itu, dalam UU tersebut belum ada sosialisasi serta edukasi untuk masyarakat dalam mengatur dan mengatasi persoalan sampah.
Kawasan NEWBINS berbasis IoT dan AI
Perencanaan NEWBINS memiliki kawasan monitoring center, collecting center, scanning center, dan processing center. Terdapat juga tatanan khusus untuk kawasan yang akan diterapkan di area perairan. Area tersebut tersedia kawasan monitoring center yang terintegrasi dengan kapal pengangkut dan diberikan fasilitas robot NEWBINS yang akan mengumpulkan sampah kemudian ditampung di dalam bak. Bak penampung yang sudah terisi akan dibawa menggunakan truk sampah dan selanjutnya akan dikelola di kawasan processing center terdekat.
Gambar 1. Kawasan NEWBINS
NEWBINS menerapkan teknologi Artificial Intelligence (AI) dan Internet of Things (IoT) dimana semua mesin dengan pengenal alamat IP yang ada dikawasan saling terkoneksi menggunakan jaringan internet sebagai media komunikasi untuk bertukar data. IoT merupakan sebuah sistem dimana semua orang dapat mencari atau menemukan informasi baru dan bersifat cepat serta dapat meningkatkan kualitas hidup di masa depan (Mohammadi et al., 2018). Pengolahan sampah dilakukan menggunakan mekanisme insinerasi. Selain bisa mengurangi volume sampah, energi yang dihasilkan dari insinerasi sampah juga bisa dimanfaatkan (waste to energy). Pada ruang insinerasi sampah terdapat 4 kategori proses yaitu proses pre-treatment, proses pembakaran, proses recovery energy dan proses penanganan flue gas (APC system).
Gambar 2. Skema perencanaan sistem kawasan terintegrasi NEWBINS
Pusat pengendalian dan pemeliharaan alat di kawasan monitoring center
Kawasan monitoring center merupakan pusat pengendalian dan informasi seluruh aktivitas sistem yang dijalankan. Kawasan monitoring center memiliki sistem data center yang menjadi pusat pengelolaan big data mulai dari perhitungan jumlah sampah yang masuk, pengendalian sistem robot, informasi tentang hasil pengolahan, dan mengelola berbagai macam data yang masuk saat proses pengelolaan sampah berlangsung dengan bantuan teknologi IoT dan AI. Kawasan monitoring center ini merupakan bangunan yang terdiri atas dua lantai dengan lantai pertama digunakan sebagai tempat perawatan alat mekanik, seperti pemeliharaan alat dan robot, serta pengisian daya robot NEWBINS. Sedangkan untuk lantai kedua digunakan sebagai pusat pengelolaan data center.
Proses pengumpulan dan penampungan sampah di kawasan collecting center
Kawasan collecting center merupakan tempat penampungan sampah sebelum dilakukan proses pengolahan di kawasan processing center. Sampah-sampah yang berasal dari masyarakat dan hasil pengumpulan sampah dari robot NEWBINS akan ditampung di kawasan collecting center. Robot-robot pengumpul sampah (robot NEWBINS) akan disebar yang akan dikendalikan oleh Artificial Intelligence yang akan ditempatkan di area yang diakses oleh Internet of Things. Robot NEWBINS khusus mengadaptasi teknologi dari penangkapan ikan menggunakan jaring cincin sehingga diharapkan efektif dalam mengambil sampah-sampah yang terdapat di permukaan laut.
Gambar 4. Ilustrasi mekanisme robot NEWBINS (Sumber: Mariyam, 2016)
Proses pengolahan sampah di kawasan processing center
Kawasan processing center merupakan tempat pengolahan sampah dari berbagai jenis menjadi sesuatu yang dapat dimanfaatkan kembali oleh masyarakat. Sampah organik akan dimanfaatkan sebagai materi bahan bakar ramah lingkungan yaitu biosolar sehingga dapat berguna kembali sebagai bahan bakar kapal nelayan sekitar pantai. Sampah plastik, kertas dan karet akan diteruskan ke dalam insinerator untuk dilakukan pembakaran sehingga mendapatkan energi panas dan uap yang selanjutnya dapat dikonversikan menjadi energi listrik sehingga dapat dimanfaatkan oleh industri atau masyarakat. Sampah jenis logam dan kaca akan dipanaskan dan dilelehkan untuk dapat di daur ulang.
Gambar 5. Denah kawasan processing center
Pengelolaan hasil pengolahan sampah di marketing center
Kawasan marketing center merupakan kawasan yang berfungsi sebagai tempat penjualan produk yang dihasilkan dari pengolahan NEWBINS baik secara langsung maupun tidak langsung. Dalam marketing center juga terdapat kantor pemasaran dan miniatur untuk melakukan promosi tentang sistem kawasan NEWBINS. Sistem transaksi yang dilakukan dalam marketing center adalah sistem isi ulang voucher dalam kartu. Kartu tersebut nantinya akan digunakan untuk melakukan transaksi pembelian output limbah yang sudah diolah menjadi limbah bermanfaat. Untuk isi ulang vouchernya dapat dilakukan dengan melakukan barter antara voucher dan sampah dari masyarakat.
Kriteria lokasi penerapan NEWBINS
Kriteria pengambilan lokasi penerapan NEWBINS adalah kawasan laut Indonesia yang memiliki intensitas sampah tinggi dengan ombak yang cukup tenang. Perairan Marunda Jakarta Utara dapat menjadi sasaran awal pembangunan NEWBINS. Kecepatan arus perairan marunda pada permukaan berkisar antara 0043 m/dt dengan rata-rata kecepatan arus sebesar 0.086 m/dt, lapisan tengah tergolong berarus lambat berkisar antara 0-0.18 m/dt dengan rata-rata arus 0.035 m/dt dan kecepatan arus yang sangat lambat pada lapisan dasar berkisar antara 0016 m/dt dengan rata-rata 0.02 m/dt. (Asri et al., 2014).
Gambar 6. Rencana lokasi pembangunan kawasan NEWBINS (Sumber: Google Maps, 2023)
Pihak Terkait dan Langkah Strategis Mengimplementasikan NEWBINS
Konsep kawasan NEWBINS membutuhkan peran banyak pihak untuk menyukseskan pembangunan program ini. NEWBINS dapat menggunakan skema pentahelix yang terdiri dari pemerintah, riset, pelaku usaha di berbagai sektor, masyarakat dan media. Pihak pemerintah meliputi Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, Kementerian Pariwisata, Pemerintah Daerah, Dinas Tata Ruang dan Wilayah, Lembaga Pengelola UPTD TPA setempat, Kementerian Kelautan dan Perikanan, dan Pushidrosal. Pihak akademisi meliputi Badan Riset Nasional (BRIN) dan perguruan tinggi. Terakhir, media massa yaitu pihak dalam promoting dan branding NEWBINS. Pengembangan NEWBINS juga perlu dilakukan secara strategis sehingga dapat berjalan dengan baik dan berkelanjutan. Langkah strategis implementasi kawasan NEWBINS terdapat pada Gambar 7.
Kesimpulan
Kawasan NEWBINS dapat mengatasi permasalahan di wilayah pesisir dengan pembaruan tata cara pengelolaan sampah yang lebih baik dan efisien. NEWBINS memiliki kawasan monitoring center, collecting center, scanning center, dan processing center. NEWBINS menerapkan teknologi Artificial Intelligence (AI) dan Internet of Things (IoT) dimana semua kawasan, robot, dan mesin saling terkoneksi menggunakan jaringan internet sebagai media komunikasi untuk bertukar data. Pengolahan sampah dilakukan menggunakan mekanisme insinerasi dan sisa hasil pengolahan dimanfaatkan menjadi energi terbarukan (waste to energy). Pada ruang insinerasi sampah terdapat empat proses yaitu proses pretreatment, proses pembakaran, proses recovery energy dan proses penanganan flue gas (APC system).
Saran
NEWBINS memerlukan sinergisitas yang kuat dari berbagai pihak seperti pemerintah, akademisi dan masyarakat. Sinergisitas ini sangat berpengaruh dalam keberhasilan dan keberlanjutan program ini. Selain itu, diperlukan pelatihan atau pihak-pihak yang berkompeten dalam penanganan ataupun perawatan beberapa teknologi yang digunakan.
Daftar Pustaka
Asri, A. C. A., Suryoputro, A. A. D., & Atmodjo, W. (2014). Studi karakteristik arus laut di perairan marunda, Jakarta Utara. Journal of Oceanography, 3(4), 601-609.
Dewan Perwakilan Rakyat Republik Indonesia. 2022. Undang-Undang Nomor 18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah. Sekretariat Negara. Jakarta.
Jambeck, J. R., Geyer, R., Wilcox, C., Siegler, T. R., Perryman, M., Andrady, A., Law, K. L. (2015). Plastic waste inputs from land into the ocean. Science, 347(6223), 768-771.
Mariyam, S. (2016). Teknik penangkapan ikan dengan jaring lingkar di waduk Ir.
H. Djuanda. Buletin Teknik Litkayasa Sumber Daya dan penangkapan. 6(2), 65-67.
Minahasa, K., Debris, M. dan Ria, T. (2019). Komposisi sampah laut di Pantai Tasik Ria, Kecamatan Tombariri, Kabupaten Minahasa. Jurnal Ilmiah Platax. 7(1):320–328.
Mohammadi, E., Asgarizadeh, G., Bagheri, M. (2018). The role of perceived social support and aspects of personality in the prediction of marital instability: the mediating role of occupational stress. International Journal of Psychology, 12, 1, 162-185
Tompodung, C. G., Rushayati, S. B., & Aidi, M. N. (2018). Efektivitas program adiwiyata terhadap perilaku ramah lingkungan warga sekolah di kota depok. Jurnal Pengelolaan Sumberdaya Alam Dan Lingkungan (Journal of Natural
Resources and Environmental Management), 8(2), 170-177. doi: 10.29244/jpsl.8.2.170-177
Tuahatu, J. W., Tuhumury, N. C. (2022). Sampah Laut Yang Terdampar Di Pesisir Pantai Hative Besar Pada Musim Peralihan 1. TRITON: Jurnal Manajemen Sumberdaya Perairan, 18(1), 47-54. Sekretariat Kabinet Republik Indonesia. Peraturan Pemerintah Nomor 27 Tahun 2020. Sekretariat Negara. Jakarta.