* Corresponding author : muhammadroghib.aditya16@gmail.com DOI: https://10.24127/armatur.v5i1.4875 Received 14 January 2023; Received in revised form 20 March 2024; Accepted 20 March 2024 Available online 22 March 2024
Contents list available at Sinta

## A R M A T U R
: Artikel Teknik Mesin & Manufaktur
Journal homepage: https://scholar.ummetro.ac.id/index.php/armatur
RC Boat Trash Collector berbasis Solar  Cell sebagai Solusi Pembersihan Sampah Anorganik pada Permukaan Air Sungai
Moch. Roghib Kasful Nghoman Aditya 1* , Putri Muzdalifah 2 , Dandi Aulia Rahman 3 , Hilmy Tri Saputra 4 , Yudha Adi Pratama 5 , Risse Entikaria Rachmanita 6
1,2,3,4,5,6 Prodi Teknik Energi Terbarukan, Jurusan Teknik, Politeknik Negeri Jember, Jalan Mastrip Kotak Pos 164 Jember, Jawa Timur, Indonesia

## A R T I C L E
I N F O

## A B S T R A C T
Keywords:
boat trash collector inorganic trash Plastic trash conveyor mechanism river solar cell-based Currently,  wasted  is  a  huge  problem  in  Indonesia. This happens because every day the amount of waste increases  along  with  increasing  production  without proper  processing  methods.  The  average  daily  waste generation  by  the  community  is  52,252.51  tons,  and from  this  data  24.85%  is  inorganic  trash.    Most inorganic trash cannot be decomposed by microorganisms  or  takes  a  long  time  to  be decomposed  by  nature.  It  is  estimated  that  there  are 0.48-1.29  million  tons  of  plastic  trash  per  year  is found in oceans and lakes. If this continues, more and more  losses  will  be  caused,  such  as  river  pollution which will cause water erosion and flooding, damage ecosystems in rivers, and can accelerate the spread of pests  and  diseases.  Based  on  this  problem,  the application  of  solar  cell-based  RC  Boat  Trash Collector  technology  aims  to  assist  in  cleaning  up trash  on  the  surface  of  river  water  by  using  a conveyor mechanism to transport trash. The stages of applying  technology  to  partners  consist  of  problem identification, data collection, pre-production, production  and  post-production.  The  implementation of  this  technology  involves  cleaning  rivers  in residential  areas  and  being  able  to  transport  647.8 grams of plastic trash.

## Pendahuluan
Saat ini sampah merupakan masalah yang  menjadi  fokus  utama  di  Indonesia. Hal  tersebut  terjadi  karena  setiap  harinya jumlah  sampah  semakin  meningkat  seiring
dengan  meningkatnya  produksi  tanpa diikuti oleh cara pengolahan yang baik [1]. Tercatat  bahwa  pada  tahun  2022,  rata-rata timbulan sampah harian oleh masyarakat di Indonesia  adalah  52.252,51  ton  [2].  Dari
data  tersebut  24,85%  adalah  sampah anorganik yang terdiri dari plastik, stryfoam,  botol,  dan  lainnya.  Sebagian besar sampah anorganik  tidak dapat  terurai oleh  mikroorganisme  atau  membutuhkan waktu  yang  lama  untuk  terurai  oleh  alam. Bukan  hanya  ada  di  darat,  sampah anorganik  juga  ditemukan  di  perairan  laut. Bedasarkan  laporan  SINTESIS  pada  tahun 2018,  diperkirakan  terdapat  0,48-1,29  juta ton sampah plastik per tahun yang terdapat di  lautan  maupun  danau  [3].  Jika  hal tersebut terus dibiarkan maka akan semakin banyak kerugian-kerugian yang ditimbulkan,  seperti  pencemaran  sungai yang  akan  menyebabkan  erosi  air  dan banjir, rusaknya ekosistem di dalam sungai, dan  dapat  mempercepat  penyebaran  hama dan  penyakit  [4].  Sehingga  diperlukan upaya  untuk  menanggulangi  sampah  yang terdapat  di  sungai  yang  terus  bertambah setiap  harinya,  upaya  yang  dilakukan pemerintah  untuk  mengatasi  permasalahan pada  sungai  yaitu  menggunakan  alat pengeruk  sampah  berupa excavator [5] Namun upaya ini hanya mampu mengangkat  sampah  pada  area  terbuka, sedangkan  pada  area  dimana  banyak berdirinya  rumah-rumah  penduduk,  masih sulit  untuk  dilakukan  karena  berpotensi membahayakan rumah penduduk. Berdasarkan permasalahan tersebut, dibutuhkan sebuah alat untuk penanggulangan  sampah  pada  area  yang sulit dilakukan oleh alat excavator tersebut. Penelitian-penelitian  yang  serupa sebelumnya  diantaranya, Robot  Boat yang dibuat  oleh  Mauliadi et  al. [6]  dengan membuat  perahu  pemungut  sampah  di Perairan  Waduk  Lhokseumawe  berbasis mikrokontroller dilengkapi dengan mekanisme  conveyor  sebagai  lengan  atau pengangkat  sampah.  Pada  mekanisme conveyor dilengkapi  sensor  laser  sebagai pendeteksi  sampah  agar  robot  mampu mengangkat  sampah  terus  menerus,  dan apabila  di  depan conveyor tidak  terdeteksi adanya sampah maka conveyor mati secara otomatis  dalam  hitungan  waktu  10  detik. Penelitian  lainnya  dilakukan  oleh  Nevon
Project  [7]  yang  membuat  proyek Solar Powered Water Trash Collector . Proyek ini dioperasikan dari jarak jauh dan dikendalikan oleh remote RC yang digunakan untuk manuver. Penggerak pada proyek  ini  mengunakan  pompa  DC  untuk menyediakan  kontrol  arah  dan  pengaturan motor  servo  untuk  kemudi.  Penggunaan solar  cells  sebagai  sumber  daya  pengisian baterai dengan  memanfaatkan  radiasi matahari  adalah  suatu  keunggulan  dari proyek  ini.  Proyek  ini  dilengkapi  dengan jaring  kontainer  sebagai  pengumpulan sampah yang terapung.
Berdasarkan  hasil  dari  penelitian- penelitian  tersebut,  salah  satu  upaya  untuk mengoptimalisasi
adalah dengan
menggabungkan
conveyor dan
memanfaatkan  sumber  energi  dari solar cell sebab penggunaan  teknologi  ini  ramah lingkungan dan sebagai wujud  dari kemandirian  energi  [8]  serta  mengevaluasi desain  kapal  yang  sudah  ada.  Sehingga diciptakanlah  prototipe  kapal  pengangkut sampah.  Salah  satu  andalan  dari  ptototipe kapal  yang  dibuat  ini  adalah  mekanisme conveyor sebagai pengangkut sampah yang terapung  di  permukaan  air  sehingga meminimalisir  risiko  hanyutnya  sampah dan  waktu  pengambilan  sambah  lebih efisien  [9]  dan  terdapat solar  cell sebagai sumber  daya  pengisian  baterai.  Rancangan prototipe  kapal  ini  dikendalikan  dari  jarak jauh  oleh remote  control dan  desain body kapal  menggunakan  lambung  katamaran sehingga  diharapkan  memiliki  stabilitas yang lebih baik.

## Metode Penelitian
Waktu  dan  Tempat. Penelitian  ini dilakukan  mulai  tanggal  8  Mei  –  5 September 2023 di Workshop Mekanik dan Energi  Jurusan  Teknik,  Politeknik  Negeri Jember, Sumber Sari, Kabupaten Jember.
Tahapan Penelitian. Tahapan penelitian  yang  dilakukan  dapat  dilihat pada  Gambar 1.
Mulai Perencanaan Dan Perancangan Teknologi Pengumpulan Alat Dan Bahan Pembuatan Dan Perakitan Prototype Pengujian Prototype Analisis Dan Evaluasi

## Selesai

## Gambar 1. Diagram alir tahapan penelitian

## Alat dan Bahan.
Alat  dan  bahan  yang  dibutuhkan pada penelitian ini dibagi menjadi 3 yaitu : pembuatan  body  kapal,  rangkaian  sistem kelistrikan, pembuatan mekanisme conveyor.
Pada  pembuatan  body  kapal    alat dan  bahan  yang  digunakan  yaitu  kayu balsa,  kertas  karton,  resin,  serat  fiber,  lem, dempul, cutter, amplas, kapi, dan kuas.
Pada  rangkaian  sistem  kelistrikan alat dan bahan yang digunakan yaitu solder, solar  cell ,  kabel,  motor brushless ,  servo, modul charger , batrei, ESC , dan reciever.
Pada pembuatan
mekanisme conveyor alat  dan  bahan  yang  digunakan yaitu  obeng, rail  mcb,  roller,  pulley ,  besi as, belt conveyor , dan pipa 1/2'”.
Desain dan Perancangan prototipe. Perencanaan dan perancangan merupakan  langkah  awal  dari  pembuatan prototipe. Perencanaan ini dilakukan dengan membaca refrensi yang didapat dari beberapa artikel ilmiah dan juga memperhitungkan  semua  bahan yang dibutuhkan  dalam  pembuatan  prototipe. Hasil  perancangan  prototipe  adalah  berupa
desain yang didesain menggunakan software  solidworks ,  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Gambar 2. Desain RC Boat Trash Collector
Pengujian  Prototipe  dan  Analisis Data. Pada pengolahan data dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode kualitatif dan kuantitaf.  Pengambilan  data  dilakukan melalui  pengujian  prototipe. Pengujian Prototipe  dilakukan  secara  langsung  di sungai  dengan  melakukan  pembersihan sampah  pada  permukaan  air  sungai. Analisis  data  kuantitatif  juga  dilakukan dengan menghitung volume bak penampungan  sampah  dan  berat  sampah yang mampu ditampung.

## Hasil dan Pembahasan
Implementasi  teknologi RC  Boat Trash  Collector dilakukan  di  sungai
Bedadung Tegal Gede, Jember. Memperoleh hasil pengamatan ditunjukkan pada tabel 1. Tabel 1. Kapasitas bak penampungan sampah Pengujian Ke- Hasil Satuan Pengujian ke-1 527,6 gram Pengujian ke-2 546,1 gram Pengujian ke-3 647.8 gram Pengujian ke-4 629,7 gram Rata-Rata 587.8 gram
Berdasarkan  hasil  observasi  yang disajikan  pada  Tabel  1,  dapat  diketahui bahwa rata-rata kapasitas pada bak penampung  sampah  yaitu  587.8  gram. Volume pada bak penampung sampah yang ada  pada RC  Boat  Trash  Collecor ini sebesar  24.570 𝑐𝑚 3 .  Kami  melakukan
pengujian  sebanyak  4  kali  dengan  hasil berbeda  yang  disebabkan  oleh  bentuk sampah yang diambil, dilihat pada pengujian pertama mendapatkan hasil yang paling  rendah  yaitu  kami  mengangkut sampah  anorganik  yang  memakan  ruang seperti gelas  minuman  mineral dan styrofoam. Pada  pengujian  ketiga  kami mendapatkan  hasil  tertinggi  yaitu  647.8 gram dengan mengangkut sampah anorganik  seperti  bungkus  snack,  kantong plastik,  dan  lain  lain.  Dalam  satu  kali pengujian  pengangkutan  sampah  yang berada  di  permukaan  sungai  menuju  bak penampung  sampah  yang  berada  pada punggung  kapal  waktu  yang  dibutuhkan hingga  kapal  terisi  penuh  yaitu  sekitar  1 jam, tergantuk jarak antar sampah.

## Tabel 2. Pengujian kelistrikan dan arus air
Indikator Pengujian Hasil Pengecasan Baterai 4-5 jam Penggunaan Prototipe 3-4 jam Arus Air Sungai 0.8 𝑚 2 /𝑠
Gambar 3. Prototipe RC Boat Trash Collector

## Gambar 4. Pengujian Prototipe
Tabel  2  menunjukkan  hasil  dari daya  yang  dihasilkan  oleh  panel  surya berdaya  1wp  sebanyak  15  buah,  mampu melakukan pengisian baterai yang berkapasitas  5200  mAh  dan  2000  mAh yaitu  selama  4-5  jam,  lama  pengisian baterai  dipengaruhi oleh cuaca sebab panel surya sendiri  adala sebuah komponen  yang
mengubah  energi  matahari  menjadi  sebuah energi  listrik.  Hasil  pada  pengujan  kedua menunjukkan bahwa kapal mampu berfungsi  atau  bekerja  selama  3-4  jam. Pada  pengujian  kali  ini  kami  melakukan metode  pengujian  lansung  di  sungai bedadung  dengan  membersihkan  sampah yang  ada  pada  permukaan  sungai,  kapal digerakkan  secara  terus  menerus.  Pada pengujian terakhir, yaitu melakukan pengukuran debit air sungai yang digunakan  sebagai  uji  coba  kapal.  Hasil yang didapatkan pada pengujian yaitu kapal dapat beroperasi dengan baik pada debit air 0,8 𝑚 2 /𝑠 .
Berdasarkan penjelasan Tabel 1 dan 2, maka dapat  diketahui  bahwa  inovasi RC Boat  Trash  Collector berbasis Solar  Cell sebagai solusi pembersihan sampah anorganik pada permukaan sungai memiliki 3 keunggulan sekaligus, yaitu menggunakan solar cell 1 Wp sebanyak 15 buah sebagai penyuplai energi listrik untuk pengisian baterai diterapkan pada  prototipe kapal  pengangkut  sampah  yaitu RC  Boat
Trash Collector karena penggunaan teknologi ini dapat mengurangi penggunaan bahan  bakar  fosil,  ramah  lingkungan,  serta sebagai  wujud  dari  kemandirian  energi. Menggunakan  mekanisme conveyor yang berpenggerak  motor  DC  ini  memiliki fungsi  mengangkut  sampah  menuju  bak penampung  sampah  yang  berada  pada punggung  kapal,  menerapkan  mekanisme conveyor ini dapat  meminimalisir  risiko jatuh  atau  hanyutnya  sampah  dan  waktu pengambilan sampah menjadi lebih efisien. RC boat trash collector dapat di kendalikan secara jarak jauh dengan wireless menggunakan Remote Control yang memiliki  frekuensi  2.4  GHz  [10],  dengan jarak pengendalian maksimal mencapai 400 meter  yang  memungkinkan  cangkupan jangkauan area sungai dengan cukup luas.
Dalam  penelitian  ini,  salah  satu upaya  untuk  mengoptimalisasi  adalah dengan  menggabungkan  conveyor  dan memanfaatkan  sumber  energi  dari solar cell serta  mengevaluasi  desain  kapal  yang sudah ada. Sehingga diciptakanlah
prototipe  kapal  pengangkut  sampah.  Salah satu  andalan  dari  ptototipe  kapal  yang dibuat  ini  adalah  mekanisme conveyor sebagai  pengangkut  sampah  yang  terapung di  permukaan  air  dan  terdapat solar  cell sebagai  sumber  daya  pengisian  baterai. Rancangan prototipe kapal ini dikendalikan dari  jarak  jauh  oleh remote  control dan desain body kapal  menggunakan  lambung katamaran  sehingga  diharapkan  memiliki stabilitas yang lebih baik.

## Kesimpulan
Kesimpulan dari penelitian ini yaitu inovasi RC  Boat  Trash  Collector sebagai solusi pembersihan sampah anorganik pada permukaan sungai dapat  digunakan dengan baik  terutama  pada  sungai  yang  berada pada  pemukiman  warga.  Inovasi  dari RC Boat Trash Collector ini selain menggunakan solar  cell sebagai  sumber dari  pengisian  baterai RC  Boat  Trash Collector selama  5-6  jam  dan  dapat digunakan  terus  menerus  selama  3-4  jam. Prototipe  ini  juga  dilengkapi  mekanisme conveyor sehingga  proses  pengambilan sampah  pada  permukaan  air  sungai  lebih efektif  dan  pada  hasil  uji  coba  alat didapatkan  bahwa  bak  penampung  pada kapal  yang  bervolume  24,570 cm 3 mampu menampung  sampah  sebanyak  647,8  gram sampah plasti.

## Ucapan terimakasih
Kami  ucapkan  terima  kasih  kepada Kemendikbud-Ristek,  Direktorat  Jenderal Pendidikan Vokasi serta
Bidang Kemahasiswaan Politeknik Negeri Jember.

## Referensi
[1]  Zani,  T,  W.  dan  Suharyanto,  C.  2022. Prototype Perahu  Pengangkut  Sampah Berbasis Arduino. Jurnal COMASIE. 7
(7):19-27.
[2]  Informasi dari https://sipsn.menlhk.go. id/sipsn/public/data/timbulan  (diakses pada 28 februari 2023)
[3]  Nurain,  A.  Asisi,  A.  Yan,  K.  dan Trisnamarwan,  D.  2021.  Aplikasi Dashboard  untuk  Analisa  Pemetaan Hotspot pada Sampah Laut di Indonesia. Prosiding  Serina. pp.  759- 766
[4]  Informasi dari https://kumparan.com/l alurinaldi/dampak membuang sampah sembarangan di sungai 1yHT2kfTbW W/1. (diakses pada 28 februari 2023) [5] Harman. Jasman. dan Istrakwaty. 2020. Perancangan Perahu Pemungut Sampah  Plastik  yang  Mengapung  di Pesisir Danau Matano. Jurnal METANA. 18 (1):7-13.
[6]  Mauliadi,  M.  Basyir,  M.  dan  Finawan, A. 2020. Rancang Bangun Robot  Boat Pemungut Sampah di Peraiaran Waduk Lhokseumawe
Berbasis Mikrokontroler. Jurnal  TEKTRO. 4 (2).
[7]   Informasi dari https://nevonprojects.c om/solar powered water trash collecto r/. (diakses pada 27 februari 2023).
[8]  Malavika,  S.  Meena,  S.  Indhumathi,  E. Nandnini,  M.  dan  Srinivasan,  S.  2020. Solar Operated  Water  Trash  Collector. Journal  of  Research  in  Engineering, Science and Management. 3 (4).
[9]  Suryadi,  D.  2018.  Rancang  Bangun Prototype  Belt  Conveyor. Skripsi. Universitas  Muhammadiyah  Sumatera Utara.
[10]  Mubarok,  Z.  2020.  Prototipe  Kapal Pembersih  Sampah  Berbasis  Arduino. Publikasi Ilmiah. Universitas Muhammadiyah Surakarta.