Physics Education Research Journal Vol. 3 No. 2 (2021), 113-120 P -ISSN: 2685-6190 e-ISSN: 2714-7746
doi: 10.21580/perj.2021.3.2.8390 https://ejournal.walisongo.ac.id/index.php/perj/index
113

## Potensi Limbah Ampas Teh sebagai Alternatif Material Akustik Ramah Lingkungan
U. M. Munifatuzzahroh*, I. Yulianti, Fianti
Prodi Pendidikan Fisika, Program Pascasarjana Universitas Negeri Semarang, Indonesia * Email: ukhtiutti@gmail.com
Received: June 16 th , 2021. Accepted: July 2 nd , 2021. Published: August 29 th , 2021

## Abstrak
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi limbah ampas teh  sebagai  alternatif  material  akustik  ramah  lingkungan. Material akustik dibuat dengan cara mencampur serbuk ampas teh dengan lem fox dan air, dicetak, dan dikeringkan. Material akustik dibuat menjadi enam sampel dengan variasi komposisi ampas teh yang berbeda-beda, yaitu 20 g, 40 g, 60 g, 80 g, 100 g, dan  120  g.  Nilai  efektifitas  reduksi  kebisingan  dan  koefisien serap bunyi, keduanya diperoleh paling optimum pada sampel 6 dengan komposisi 120 g yaitu sebesar 10,1% dan 0,07497 𝑑𝐵 . Nilai  keduanya  meningkat  seiring  dengan  bertambahnya komposisi ampas teh pada material akustik yang dibuat.

## Abstract
The research aims to determine the potential of tea waste as an environmentally  friendly  alternative  acoustic  material.  The acoustic material is made by mixing tea waste powder with fox glue and water, formed, and dried. The acoustic material was made into six samples with different compositions of tea wastes, that were 20 g, 40 g, 60 g, 80 g, 100 g, and 120 g. The value of the effectiveness  of  noise  reduction  and  the  coefficient  of  sound absorption, both were obtained the most optimum in sample 6 with a composition of 120 g, that were 10.1% and 0.07497 dB. The value of both increases with the increase of the composition of the tea wastes in the acoustic material.@20121PERJ
Keywords :  Acoustic  material;  Tea  waste;  The  effectiveness  of  noise reduction; The coefficient of sound absorption.

## PENDAHULUAN
Indonesia  pada  saat  ini  telah memasuki era Revolusi Industri 4.0. Salah  satu  karakteristik  Revolusi Industri 4.0 adalah adanya otomatisasi. Otomatisasi memunculkan  perubahan  secara signifikan  di  dunia  industri,  kerja manusia akan tergantikan oleh kerja mesin-mesin (Purwandini &
Irwansyah,  2018).  Kerja  mesin- mesin  tersebut  sebagian  besar berpotensi menimbulkan kebisingan. Kebisingan adalah semua suara yang tidak
dikehendaki  yang  bersumber  dari alat-alat  proses  produksi  dan  alat- alat kerja yang pada tingkat tertentu dapat  menimbulkan  gangguan pendengaran  (Keputusan  Menteri Ketenagakerjaan  No  51.  Tahun 1999).
Kebisingan sangat mengganggu dan berdampak buruk bagi kehidupan manusia. Salah  satu  alternatif  untuk meminimalisir  kebisingan  adalah dengan pemanfaatan material akustik (ÖZ & KÖSE, 2020). Material akustik  adalah  material  yang berfungsi  untuk  menyerap  dan meredam  suara  (Ridwan,  Aksar,  & Mahrun,  2016).  Material  akustik mempunyai peranan penting dalam akustik  ruangan.  Pemanfaatannya banyak
digunakan untuk mengurangi kebisingan pada tempat-tempat seperti studio
rekaman,  ruang  produksi,  ruang perkantoran,  dan  ruang  lain  yang berpotensi menimbulkan
kebisingan.
Material  akustik  telah  banyak dikembangkan, bio-material menjadi salah satu bahan yang baik sebagai  alternatif  material  akustik yang terjangkau dan ramah lingkungan (Zhu, et al. , 2014). Hasil penelitian mengenai material akustik  berbahan  ampas  tebu menunjukkan  nilai  koefisien  serap bunyi paling optimum pada sampel dengan tebal 0,26 cm dan kerapatan 0,3  g/cm 3 sebesar  0,89  pada frekuensi 600 Hz (Puspitarini, S., & Yulianto, 2014).
Bahan  organik lain  yaitu  bambu berstruktur hollow yang dimanfaatkan  sebagai  peredam suara  alami,  menunjukkan  nilai koefisien  serap  bunyi  di  atas  0,8 dengan  susunan  aksial  (Putra, Khair, & Nor, 2015). Nilai koefisien serap  bunyi  yang  lebih  tinggi ditunjukkan  oleh  material  akustik dari  serat  tandan  kosong  kelapa sawit  dengan  rata-rata  sebesar  0,9 pada  frekeunsi  di  atas  1  kHz  pada sampel  dengan  ketebalan  40  mm dan 50 mm yang memiliki kerapatan sebesar  292  kg/m 3 (Or,  Putra,  & Selamat,  2017).  Di  sisi  lain  untuk material akustik dari limbah tongkol jagung  mempunyai  nilai  koefisien serap  bunyi  rata-rata  mencapai 0,215  pada  rentang  frekuensi  200- 1200  Hz  dan  nilai  tertinggi  pada frekuensi 200 Hz yaitu sebesar 0,273 (Permatasari  &  Masturi,  2014).
Penelitian
lain menyebutkan pesimen  dengan  komposisi  60% serbuk dari serat batang pinang raja dan  40%  poliuretan  dan  gipsum dengan menggunakan serbuk mesh
32  menghasilkan  nilai  koefisien absorpsi suara tertinggi yaitu 0,7966 (Warman, Isranuri, & Wirjosentono, 2016).  Berdasarkan  hal  tersebut, beberapa  bio-material  memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai material akustik.
Ampas  teh  merupakan  limbah organik  yang  pemanfaatnya  masih belum maksimal  (Wijaya, Martono, &  Riyanto,  2019).  Terlebih  lagi adanya budaya minum teh didaerah Tegal-Brebes  menjadikan  limbah ampas  teh  melimpah  dan  kurang dimanfaatkan.  Limbah  ampas  teh memiliki  kandungan  karbon  yang cukup  tinggi  yang  berpotensi menjadi  karbon  aktif.  Karbon  akif yang  dihasilkan  dari  ampas  teh, memenuhi  syarat  mutu  arang  aktif
(SII
No.0258-79) dengan karakteristik kadar air 2,52%, kadar abu  1,05%,  dan  karbon aktif  murni 69,5989%  (Fernianti,  2018).  Bahan karbon  aktif  dan  komposit  nano yang  terkandung  pada  ampas  teh ideal  untuk  digunakan  sebagai adsorben  bunyi  berkinerja  tinggi karena spesifkasi
luas permukaannya  yang  sangat  tinggi dan  volume  mikropori  yang  tinggi (Zhu  et  al.,  2014).  Selain  itu, kandungan  serat  pada  ampas  teh juga  memiliki  potensi  yang  cukup besar  untuk  dijadikan  adsorben bunyi.
Ampas teh memiliki kandungan  holoselulosa  sebesar 60,81%,  selulosa  sebesar  29,42%, lignin  sebesar  36,94%,  abu  sebesar 4,53%, dan ekstraktif 15,22% (Tutuş, Kazaskeroğlu, & çiçekler, 2015).

## METODE
Alat  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  Sound  Level Meter  (SLM),  Audio  Frequency Generator  (AFG),  speaker,  blender, oven,  neraca  digital,  saringan, vaselin  dan  cetakan.  Bahan  yang digunakan  dalam  penelitian  ini adalah ampas teh, lem fox dan air.
Ampas teh sisa seduhan teh yang telah  dikumpulkan,  dikeringkan dengan  bantuan  sinar  matahari. Setelah  kering  ampas  teh  dioven selama  satu  jam.  Ampas  teh selanjutnya diblender dan disaring. Serbuk ampas teh di campur dengan lem  fox  dan  air  untuk  dibuat material  akustik  berupa  sampel papan  partikel.  Setiap  sampel divariasikan  komposisinya  seperti pada Tabel 1. Pengukuran dilakukan pada frekuensi 600 Hz. Tabel 1. Variasi Komposisi Ampas Teh Sampel Ampas teh (g) Lem fox cair (g) 1 20 360 2 40 360 3 60 360 4 80 360 5 100 360 6 120 360 Skema  alat  untuk  mengukur efektifitas reduksi kebisingan material  akustik  berupa  sampel papan partikel seperti pada Gambar 1 dan Gambar 2.  Laptop digunakan untuk
mengoperasikan AFG
berbasis  online.  Suara  yang  telah diatur  frekuensinya  diteruskan
melalui  speaker.  Suara  yang  di teruskan  oleh  speaker  diukur tingkat kebisingannya menggunakan  SLM.  SLM  yang digunakan berbasis
Android.
Wadah  kotak  yang  digunakan untuk tempat meletakkan SLM yang dihalangi  oleh  material  akustik terbuat  dari  kardus  yang  sisi samping kanan-kirinya terbuka.
Gambar  1. Skema  Alat  Pengukuran Efektifitas  Reduksi  Kebisingan  Tanpa Peredam
Gambar  2. Skema  Alat  Pengukuran Efektifitas  Reduksi  Kebisingan  dengan Peredam
Nilai efektifitas
reduksi kebisingan  dihitung  menggunakan Persamaan 1 (Setyo, 1998).
𝐸𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑅𝑒𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 = 𝐾 𝑇𝑃 − 𝐾 𝐷𝑃 𝐾 𝑇𝑃 × 100% (1)
Keterangan: 𝐾 𝑇𝑃 :  Tingkat  kebisingan  tanpa dipasang media peredam (dB) 𝐾 𝐷𝑃 : Tingkat kebisingan dengan dipasang media peredam (dB)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pengukuran  efektivitas reduksi kebisingan material akustik berupa  sampel  papan  partikel  dari ampas  teh  dengan  campuran  lem fox dan air disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Efektifitas Reduksi Kebisingan Sampel Efektifitas Reduksi (%) 1 3,9 2 4,7 3 6,3 4 7,1 5 8,0 6 10,1
Berdasarkan  Tabel  2,  material akustik  berupa  sampel  papan partikel  dari  ampas  teh  dengan campuran  lem  fox  dan  air  dapat mereduksi kebisingan. Angka efektifitas reduksi meningkat seiring dengan komposisi ampas teh yang juga meningkat. Hasil terbaik ditunjukkan  oleh  sampel  6,  yang artinya  material  akustik  berbahan limbah ampas teh dapat mereduksi kebisingan  sebesar  10,1%  dari tingkat kebisingan  mula-mula.
Angka ini lebih tinggi dibandingkan angka  efektivitas  reduksi  material akustik  berupa  lapisan  styrofoam sebesar 8,32% (Siti & Zulfiana, 2018).
Meningkatnya  angka  efektivitas reduksi  kebisingan  seiring  dengan komposisi  ampas  teh  yang  juga meningkat seperti yang ditunjukkan pada  Gambar  3,  salah  satunya dipengaruhi oleh kerapatan sampel (Ika  Permatasari  &  Masturi,  2014).
Pada  sampel  dengan  komposisi ampas  teh  yang  rendah,  kerapatan permukaan  partikel  penyusunnya cenderung  tertutupi  lem  fox sehingga menyebabkan bunyi yang datang sedikit diserap oleh pori-pori serbuk ampas teh.
Gambar 3. Grafik Hubungan Komposisi Ampas  Teh  dengan  Angka  Efektivitas Reduksi Kebisingan yang Dihasilkan
Sampel dengan komposisi ampas teh  yang  tinggi  memiliki  pori-pori yang  cukup  baik.  Bahan  berpori dapat mengubah bunyi yang datang menjadi  panas,  sehingga  bunyi dapat diredam dengan baik (Arenas &  Sakagami,  2020).  Kemampuan material  akustik  meredam  bunyi akan  sangat  dipengaruhi  oleh penambahan jumlah serat, semakin banyak  serat  yang  diberikan  maka semakin  baik  material  akustik tersebut meredam bunyi (Wijaya & Elvaswer,  2015).  Hal  ini  juga diperkuat  oleh  penelitian  Dewi  & Elvaswer  (2015)  dan  Lindawati
(2017) yang menyatakan penyerapan bunyi meningkat
dengan  meningkatnya  komposisi serat dalam material akustik.
Perbedaan  komposisi  ampas  teh yang diberikan pada setiap material akustik  berupa  sampel  papan partikel  menghasilkan  ketebalan yang berbeda-beda tiap sampelnya. Ketebalan sampel berbanding lurus dengan  komposisi  ampas  teh. Semakin besar komposisi ampas teh semakin tebal pula material akustik berupa sampel papan partikel yang dibuat.  Itu  artinya  semakin  tebal sampel  semakin  besar  efektifitas reduksi kebisingan. Ketebalan sampel yang dibuat juga berpengaruh  terhadap  koefisien serap bunyi seperti
yang
ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 3 . Koefisien Serap Bunyi Sampel Tebal (cm) 𝛼 ( 𝑑𝐵 ) 1 0,632 0,06466 2 0,757 0,06481 3 0,998 0,06573 4 1,121 0,06594 5 1,264 0,06604 6 1,421 0,07497
Koefisein serap bunyi pada tabel 3  menunjukkan  bahwa  sampel  6 memiliki  daya  serap  bunyi  paling baik  sebesar  0,07497 𝑑𝐵 dibanding sampel yang lain. Hal ini dikarenakan  komposisi  ampas  teh yang ada pada sampel 6 adalah yang terbanyak. Selain itu, sampel 6 juga merupakan sampel dengan ketebalan yang terbesar
dibandingkan  sampel  yang  lain.
0 5 10 15 1 2 3 4 5 6 Efektifitas Reduksi Efektifitas Reduksi
Penelitian  oleh  Lavrentjev  (2021) mengungkapkan  bahwa  terdapat beberapa  karakteristik  bio-material yang  dapat  berpotensi  menjadi material  akustik,  yakni  material tersebut merupakan material berpori dengan pori-pori berukuran kecil  dan  struktur  pori  terbuka, memiliki elastisitas yang tinggi, dan memiliki  ketebalan  yang  cukup besar  untuk  meredam  bunyi  pada frekuensi rendah. Komposit dengan tebal  yang  lebih  besar  mempunyai ruang  yang  lebih  besar  untuk menyerap  energi  bunyi  (Rohim, Fianti,  &  Nurbaiti,  2020).  Hal  itu dikarenakan
komposit yang memiliki ketebalan yang lebih besar memiliki pori-pori lebih banyak dan volume lebih besar sehinga penyerapan gelombang bunyi akan lebih  efektif  (Rezita,  Elvaswer,  & Rasyid, 2019).  Material akustik akan mempunyai nilai penyerapan bunyi yang  lebih  tinggi  terutama  pada frekuensi rendah, apabila ketebalannya  ditambah  (Khuriati, Komaruddin, & Nur, 2006). (L.Doelle,  1993)  juga  mengatakan bahwa  efisiensi  akustik  bahan peredam  berpori  membaik  apabila ketebalannya bertambah pada jangkauan frekuensi rendah.

## KESIMPULAN
Limbah ampas teh  potensial untuk  dijadikan  material  akustik karena  memiliki  nilai  efektifitas reduksi  kebisingan  dan  koefisien serap bunyi yang cukup baik. Angka efektifitas  reduksi  kebisingan  dan
koefisien  serap  bunyi,  keduanya diperoleh  paling  optimum  pada sampel  6  dengan  komposisi  120  g yaitu sebesar 10,1% dan 0,07497 𝑑𝐵 . Angka  keduanya  meningkat  seiring dengan  bertambahnya  komposisi ampas  teh  pada  material  akustik yang dibuat.

## DAFTAR PUSTAKA
Arenas, J. P., & Sakagami, K. 2020. Sustainable  acoustic  materials.
Sustainability (Switzerland) , 12(16): 10–14. Dewi,  A.  K.,  &  Elvaswer.  2015. Material Akustik Serat Pelepah Pisang (Musa Acuminax Balbasiana Calla) sebagai Pengendali Polusi Bunyi. Jurnal Fisika Unand , 4(1): 78– 82. Fernianti,  D.  2018.  Karbonisasi Ampas Teh yang Sudah Diseduh dan Aktifasi Menggunakan  Asam  Sulfat (H2SOa4). Jurnal Distilasi (Vol. 3). Permatasari, O. I., & Masturi. 2014. Penentuan Koefisien Serap Bunyi  Papan  Partikel  Dari Limbah Tongkol Jagung. Jurnal Fisika Unnes , 4(1).
Khuriati,  A.,  Komaruddin,  E.,  & Nur, M. 2006.  Disain  Peredam Suara  Berbahan  Dasar  Sabut Kelapa Dan Pengukuran Koefisien Penyerapan Bunyinya. Berkala Fisika , 9(1): 43-53–53. Doelle, L. 1993. Akustik Lingkungan . Jakarta: Erlangga.
Lavrentjev,  J.  2021.  Green  eco- friendly acoustic materials. IOP Conference  Series:  Materials Science and Engineering ,
1140(1), 012009.
Lindawati,  L.  2017.  Karakteristik Akustik  Panel  Serat  Aren
Dengan  Bahan  Perekat  Latex.
Jurnal Inotera , 2(1), 19–22. Or, K. H., Putra, A., & Selamat, M.
Z.  2017.  Oil  palm  empty  fruit bunch  fibres  as  sustainable
acoustic absorber. Applied Acoustics ,  119(November),  9–
16. Öz, H. M., & Köse, E. 2020. Gürültü Önleyici Akustik Malzemelerin Performans Düzeylerinin İncelenmesi. European Journal of Science and Technology , 18:
1–10.
Purwandini,  D.  A.,  &  Irwansyah. 2018.  Komunikasi  Korporasi Pada  Era  Industri  4.0. Jurnal Ilmu Sosial , 17(1): 53–63.
Puspitarini,  Y.,  S.,  F.  M.  A.,  & Yulianto,  A.  2014.  Koefisien Serap  Bunyi  Ampas  Tebu sebagai  Bahan  Peredam  Suara. Jurnal Fisika Unnes , 4(2), 96– 100.
Putra, A., Khair, F. A., & Nor, M. J.
M.  2015.  Utilizing  Hollow- Structured  Bamboo  as  Natural Sound  Absorber. Archives  of Acoustics , 40(4): 601–608.
Rezita,  Y.,  Elvaswer,  E.,  &  Rasyid,
R.  2019.  Koefisien  Absorbsi
Bunyi  dan  Impedansi  Akustik dari Ampas Singkong (Manihot
esculenta) dengan Menggunakan Metode Tabung.
Jurnal  Fisika  Unand ,  8(2): 146–150.
Ridwan,  B.,  Aksar,  P.,  &  Mahrun. 2016.  Analisa  mampu  redam suara  pada  material  komposit kalsiboard  dan  gypsum. Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin , 1(1):
39–43.
Rohim, A. M., Fianti, F., & Nurbaiti,
U.  2020.  Potensi  Sekam  Padi dan  Jerami  sebagai  Alternatif Material Akustik. Physics Education  Research  Journal , 2(1): 35–42. Siti,  H.,  &  Zulfiana,  I.  S.  2018. Efektifitas  Material  Akustik Pengendali  Kebisingan  pada Ruang Genset di Pusat Perbelanjaan di Gorontalo. JST (Jurnal  Sains  Terapan) ,  4(2):
116–121. Tutuş,  A.,  Kazaskeroğlu,  Y.,  & çiçekler,  M.  2015.  Evaluation of tea wastes in usage pulp and paper production. BioResources ,  10(3):  5395– 5406. Warman, Isranuri, I., & Wirjosentono,  B.  2016.  Kajian Karakteristik  Absorpsi  Suara Material  Peredam  Suara  dari Serat  Batang  Pinang  Raja dengan Menggunakan Poliuretandan  Gipsum  sebagai Matrik. Jurnal  Teknik  Dan
Teknologi , 11(22): 32–39.
Wijaya,  D.  R.  P.,  Martono,  Y.,  & Riyanto, C. A. 2019. Synthesis and  Characterization  of  Nano Activated  Carbon  Tea  Waste (Camellia  sinensis  L.)  Viewed from  the  Content  and  Ratio  of
Orthophosphoric Acid. Indonesian Journal of Chemical  Research ,  3(2):  49– 58.
Wijaya,  I.,  &  Elvaswer.  2015.
Pengujian  Koefisien  Absorbsi Dari  Material  Akustik  Serat Alam  Limbah  Ampas  Tempe
Untuk  Pengendali  Kebisingan.
Jurnal  Fisika  Unand ,  4(2):
103–105.
Zhu, X., Kim, B. J., Wang, Q. W., &
Wu, Q. 2014. Recent advances in the sound insulation properties of bio-based materials. BioResources ,  9(1):
1764–1786.