SMART TRASH SEPARATOR “Alat Pemilah Sampah Otomatis Berbasis Mikrokontroler Untuk Sampah Organik dan Anorganik”

Permasalahan sampah di Indonesia, khususnya di lingkungan kampus dan pemukiman padat, semakin kompleks akibat minimnya kesadaran memilah sampah sejak dari sumbernya. Sampah yang tercampur antara organik dan anorganik menghambat proses daur ulang, menurunkan efisiensi pengelolaan sampah, serta berdampak negatif pada lingkungan. Untuk itu, kami membuat SMART TRASH SEPARATOR “Alat Pemilah Sampah Otomatis Berbasis Mikrokontroler Untuk Sampah Organik dan Anorganik” yang mampu membantu proses pemilahan sampah secara otomatis dan efisien.

     Teknologi berbasis mikrokontroler seperti Arduino Uno kini semakin mudah diakses dan dapat dimanfaatkan untuk menciptakan inovasi alat pemilah sampah. Perangkat ini menggabungkan sensor HC-SR04 dengan penginderaan jarak untuk mendeteksi keberadaan dan jenis sampah. Kemudian menggunakan motor servo SG90 untuk secara otomatis memindahkan sampah ke wadah yang sesuai. Informasi tentang Sampah Informasi tentang sampah juga ditampilkan menggunakan LCD 16×2.

Masalah pengelolaan sampah merupakan isu nasional yang belum terselesaikan. Menurut data Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK), Indonesia menghasilkan lebih dari 18 juta ton sampel setiap tahunnya, dan hanya sekitar 11% yang berhasil diselesaikan secara daur ulang. Pemilahan sampah menjadi tahap krusial dalam proses daur ulang, namun masyarakat umum masih sering melakukan pemilahan sampah karena masih tercampur.

Alat pemilah sampah otomatis ini memiliki peluang besar untuk diaplikasikan di berbagai tempat seperti;Kampus dan sekolah untuk edukasi dan praktik langsung, Perumahan dan kos-kosan untuk membantu memilah sampah sehari-hari, UMKM dan restoran kecil yang menghasilkan banyak sampah campuran, Komunitas pecinta lingkungan dan bank sampah yang ingin meningkatkan efisiensi daur ulang.Dengan harga yang lebih terjangkau dibanding alat industri, alat Ini dapat menjadi solusi praktis dan ekonomis untuk pertumbuhan bisnis skala kecil.

Alat ini memiliki beberapa keunikan dan keunggulan:

  1. Otomatisasi penuh: Tidak perlu memilah manual, sensor mendeteksi dan memutuskan jenis sampah.
  2. Harga terjangkau: Dibangun dari komponen open-source dan murah.
  3. Modular dan portabel: Dapat dipindahkan dan disesuaikan skalanya.
  4. Ramah lingkungan: Meningkatkan efektivitas proses daur ulang sejak dari sumber.
  5. Pendidikan teknologi: Cocok sebagai media untuk mengajarkan keamanan IoT dan aplikasi mikrokontroler.

Pendidikan teknologi: Cocok sebagai media untuk mengajarkan keamanan IoT dan aplikasi mikrokontroler

Pasar sasaran alat ini cukup luas dan memiliki karakteristik sebagai berikut:

  • Mahasiswa & Pelajar: Cocok sebagai alat praktikum dan edukasi sadar lingkungan.
  • Pengelola rumah tangga & kos: Butuh alat praktis untuk memilah sampah tanpa menyentuh langsung.
  • Komunitas lingkungan & bank sampah: Membutuhkan alat bantu pemilahan skala kecil.
  • Sekolah & kampus: Menjadi media edukatif yang aplikatif dalam program Adiwiyata atau green campus.

Mengembangkan alat pemilah sampah otomatis dengan teknologi sederhana dan terjangkau, mengaplikasikan pengetahuan teknologi komputer dan elektronika dalam kehidupan nyata dan menunjukkan kontribusi nyata mahasiswa dalam mendukung pengelolaan lingkungan yang berkelanjutan.

manfaat pada teknologi tersebut yaitu:

Bagi mahasiswa:

  • Meningkatkan kreativitas dan kemampuan rekayasa teknologi.
  • Memberikan pengalaman dalam menyusun solusi teknologi atas masalah sosial.
  • Bagi kampus:
  • Mendukung budaya inovasi dan kepedulian terhadap lingkungan.
  • Menjadi contoh penerapan teknologi tepat guna dari mahasiswa.

Bagi masyarakat:

  • Menyediakan alat praktis yang dapat membantu memilah sampah dan meningkatkan kesadaran lingkungan.

Luaran kegiatan PKM-K ini meliputi:

  1. Satu unit prototype alat pemilah sampah otomatis.
  2. Video demonstrasi cara kerja alat.
  3. Laporan kemajuan dan laporan akhir.
  4. Artikel ilmiah atau publikasi populer mengenai teknologi ini.
  5. Media promosi (poster, infografis, akun Instagram/TikTok).

Produk yang dikembangkan adalah alat pemilah sampah =otomatis berbasis mikrokontroler Arduino Uno. Dengan menggunakan kombinasi sensor dan sistem motor otomatis, perangkat ini didesain untuk memisahkan sampel ke dalam dua kategori utama: organik dan anorganik. Produk ini dikemas sebagai alat siap pakai untuk edukasi, praktikum, atau penggunaan rumahan.

Pengembangan dan produksi alat dikelola oleh tim mahasiswa dengan pembagian tugas:

  1. Direktur Proyek (Ketua Tim): Mengatur keseluruhan proyek dan jadwalnya
  2. Teknisi dan R&D: Desain, perakitan, dan pemrograman alat
  3. Pemasaran & Dokumentasi: Promosi produk, video, sosial media, dan laporan

Pasar alat ini meliputi:

  1. Sekolah dan kampus (alat praktikum lingkungan dan teknologi)
  2. Komunitas pecinta lingkungan (alat bantu edukasi dan sortasi)
  3. Kos-kosan dan rumah tangga (alat bantu pemilahan ringan)
  4. Bank sampah skala kecil

kita mempunyai strategi pemasaran yaitu:

  • Segmentasi: Lembaga pendidikan, komunitas lingkungan, dan rumah tangga urban
  • Target: pelajar, mahasiswa, kepedulian lingkungan, dan bank-bank berskala kecil  
  • Positioning: “Smart Trash Separator — Solusi pintar dan murah memilah sampah di lingkungan”

Marketing Mix meliputi:

  • Product: Alat pemilah sampah otomatis berbasis Arduino
  • Place: Penjualan online (Shopee, Tokopedia, WhatsApp), demo di kampus ,sekolah serta lingkungan sekitar
  • Promotion: Konten edukasi di TikTok & Instagram, video demo alat, partisipasi bazar kampus dan event lingkungan

Menghitung Kelayakan Finansial Inovasi Mahasiswa: Studi Kasus Smart Trash Separator

Sampai saat ini, inovasi teknologi masih kurang dalam dunia bisnis. Untuk menjamin kestabilan dan kesuksesan bisnis, setiap produk yang akan dibuat harus melewati tahap evaluasi finansial. Hal ini juga berlaku pada Smart Trash Separator, sebuah alat pemilah sampah otomatis berbasis mikrokontroler yang digunakan oleh mahasiswa Universitas Komputer Indonesia.

Dengan menggunakan alat analisis finansial seperti Net Present Value (NPV), Benefit Cost Ratio (BCR), dan Cash Flow, peneliti menentukan apakah proyek ini layak secara ekonomi untuk dilanjutkan pada skala industri kecil.

Net Present Value (NPV)

Metode penghitungan nilai sekarang bersih menganalisis perbedaan antara nilai sekarang dari manfaat menerima uang dan nilai sekarang dari pengeluaran.

Dalam kasus ini:

  • Harga produk per unit: Rp 550.000
  • Total produk terjual selama 2 tahun: 100 unit
  • Sumber dana awal (investasi): Rp 9.000.000

Perhitungan NPV:

Tahun ke-1:

  • Arus kas bersih: Rp 10.500.000
  • Present value = 10.500.000 ÷ 1,1 = Rp 9.545.454

Tahun ke-2:

  • Arus kas bersih: Rp 10.500.000
  • Present value = 10.500.000 ÷ (1,1²) = Rp 8.677.686

Total present value benefit = Rp 18.223.140

Dikurangi investasi awal: NPV=Rp18.223.140−Rp9.000.000=Rp9.223.140\text{NPV} = Rp 18.223.140 – Rp 9.000.000 = {Rp9.223.140} NPV=Rp18.223.140−Rp9.000.000=Rp9.223.140​

Karena hasil NPV bernilai positif, maka usaha ini layak dijalankan secara finansial.

Benefit Cost Ratio (BCR)

BCR digunakan untuk mengetahui perbandingan antara manfaat finansial dengan biaya yang dikeluarkan.

BCR = Total Present Value Benefit​ / Present Value Cost = 18.223.140​ / 9.000.000 = 2,02

Hasil di atas menunjukkan bahwa untuk setiap Rp 1 yang diinvestasikan, bisnis ini menghasilkan Rp 2,02. Dengan demikian, bisnis ini efisien dan menguntungkan.

Analisis Arus Kas (Cash Flow Analysis)

Arus kas menggambarkan aliran realistis uang yang masuk dan keluar selama periode waktu tertentu. Berikut ini adalah ringkasan arus kas untuk dua tahun produksi:

TahunPenjualan (pcs)Pendapatan (Rp)Biaya ProduksiBiaya OperasionalArus Kas Bersih
00000-9.000.000
15027.500.00015.000.0002.000.00010.500.000
25027.500.00015.000.0002.000.00010.500.000
Total100Rp 55.000.000Rp 30.000.000Rp 4.000.000Rp 11.000.000

Rincian perhitungan:

  • Pendapatan: 50 unit × Rp 550.000 = Rp 27.500.000 / tahun
  • Biaya Produksi: 50 unit × Rp 300.000 = Rp 15.000.000 / tahun
  • Biaya Operasional: tetap sebesar Rp 2.000.000 / tahun
  • Arus kas bersih tahunan = Pendapatan – Produksi – Operasional = Rp 10.500.000

Pada tahun ke-0 (tahun berjalan digunakan untuk penelitian dan pengembangan), tidak ada pemasukan, oleh karena itu kas negatif sebesar Rp 9.000.000. Namun, pada tahun pertama dan kedua, bisnis ini menghasilkan total laba kotor sebesar Rp 21.000.000, dan setelah disesuaikan dengan biaya awal, diperoleh laba sebesar Rp 11.000.000.

Teknik Pembuatan Produk

Perancangan Sistem: Langkah pertama adalah membuat diagram alir dan diagram blok untuk menentukan parameter alat kerja. Sebagai kesimpulan, skema elektronik dibuat dengan menggunakan alat seperti Fritzing atau Proteus untuk memvisualisasikan elemen dan propertinya.

Perakitan Elektronik: Perangkat keras seperti sensor HC-SR04, sensor jarak, dan panel LCD 16×2 dihubungkan ke Arduino Uno melalui papan tempat memotong roti atau PCB. Untuk memastikan koneksi yang kuat dan stabil, proses ini menggunakan teknik penyolderan.

Pemrograman Mikrokontroler: Tim menggunakan Arduino IDE untuk menulis kode yang memanipulasi respons sensor dan motor servo untuk membedakan antara sampel organik dan anorganik. Selain itu, langkah ini mempercepat proses debugging hingga perangkat beroperasi sesuai dengan panduan.

Karakteristik fisik: servo motor digunakan untuk mengangkat tuas pemilah, dan rangka luar terbuat dari bahan yang tahan lama. Mekanisme ini digunakan untuk dua wadah terpisah, memastikan bahwa sampel secara otomatis dikategorikan menurut jenisnya.

Teknik Pengemasan Produk

Alat ini tidak hanya fungsional, tetapi juga dianalisis oleh para profesional. Untuk tujuan melindungi komponen elektronik selama proses distribusi, unit ditempatkan di dalam karton yang sudah dilapisi dengan bubble wrap. Hal ini dijelaskan dengan label “SMART TRASH SEPARATOR” untuk meningkatkan identitas dan branding alat tersebut.

Tahapan Pekerjaan

Untuk memastikan bahwa kegiatan-kegiatan tersebut efisien dan terorganisir dengan baik, Tim memandu pekerjaan di area-area berikut:

  1. Penyusunan proposal dan studi literatur
  2. Desain dan simulasi sistem
  3. Perakitan elektronik
  4. Pengadaan alat & bahan
  5. Pemrograman dan uji coba
  6. Perakitan casing & integrasi komponen
  7. Kalibrasi dan uji coba lapangan
  8. Penyusunan laporan akhir

Oleh karena itu, proyek ini tidak hanya berfokus pada hasil akhir, tetapi juga pada dokumentasi proses sebagai sumber daya untuk pendidikan dan pembelajaran jangka panjang.

Langkah Nyata Mewujudkan Inovasi: Dari Uji Coba hingga Perakitan Alat SMART TRASH SEPARATOR

Kemajuan teknologi harus selalu rumit atau mahal. Terkadang, solusi sederhana yang dibuat dengan hati dapat menyebabkan redaman yang signifikan. Hal ini menjadi panduan bagi mahasiswa Universitas Komputer Indonesia dalam menggunakan Smart Trash Separator, sebuah alat pemisah sampah otomatis yang dikembangkan sebagai jawaban atas krisis sampah dan sebagai sarana untuk menyelidiki teknologi mikrokontroler.

Artikel ini akan menjelaskan secara teknis bagaimana alat tersebut dirancang-dari desain awal hingga penggunaannya di lapangan

Pemrograman dan Uji Coba

Setelah pembahasan mengenai jangkauan elektronik, langkah selanjutnya adalah pemrograman mikrokontroler. Tim menguraikan algoritma untuk memproses data dari sensor HC-SR04 dan jarak menggunakan platform Arduino IDE. Servo motor dirancang untuk membuat satu jenis sampel berdasarkan sensor input. Proses ini tidak hanya melibatkan pengkodean, tetapi juga melibatkan uji coba berulang kali untuk memastikan bahwa sistem beroperasi secara efektif dan andal. Debugging adalah langkah penting untuk memastikan bahwa perangkat dapat beroperasi dengan cara yang stabil dan otomatis.

Perakitan Casing dan Integrasi Alat

Mengikuti pengoperasian sistem elektronik, komponen fisik seperti motor servo, sensor, dan layar LCD ditempatkan di dalam casing. Agar pengguna dapat mengoperasikan perangkat dengan mudah, desain casing praktis dan ergonomis. Selain itu, perakitan ini menekankan estetika, integritas struktural, dan kemudahan penggunaan. Setiap komponen dibongkar pasang ke dalam satu wadah sehingga perangkat portabel dan siap dibawa ke berbagai lokasi untuk uji coba.

Kalibrasi dan Pengujian Lapangan

Untuk memastikan bahwa perangkat merespons berbagai jenis sampel, kalibrasi dilakukan. Uji lapangan dilakukan di lingkungan sekitar kamp dan kos-kosan untuk memahami bagaimana peralatan kerja berfungsi dalam kondisi yang sebenarnya. Sebagai bantuan untuk pemurnian jangka panjang, Tim memeriksa stabilitas sistem, reaktivitas pengguna, dan akurasi pemilahan. Hal ini menjadi momentum penting untuk memastikan bahwa alat tersebut tidak hanya berhasil secara teoritis tetapi juga efektif dalam kehidupan sehari-hari.

Alat dan Bahan yang Digunakan

Alat:

  1. Laptop untuk pemrograman
  2. Solder dan timah untuk penyambungan komponen
  3. Obeng dan lem tembak untuk perakitan mekanik
  4. Gergaji kecil atau cutter untuk pemotongan casing
  5. Multimeter untuk menguji kelistrikan

Bahan Utama:

  1. Arduino Uno R3
  2. Sensor HC-SR04 dan sensor kapasitif proximity
  3. Motor Servo SG90 (2 buah)
  4. LCD 16×2 dengan modul I2C
  5. Breadboard, kabel jumper, PCB, resistor, dan transistor
  6. Tong sampah untuk tempat pemilahan
  7. Sekrup, mur, baut untuk penyatuan struktur
  8. Kabel USB dan baterai/powerbank 5V sebagai sumber daya

DAFTAR PUSTAKA

Alwi, A., Ritonga, A.A. & Rohani, R. 2024, ‘Pemilah Otomatis Logam dan Non-Logam Menggunakan Sensor Proximity Arduino Uno pada Pusat Pengelola Sampah Daur Ulang’, Jurnal Pengabdian Ilmu Manajemen, vol. 8, no. 8, pp. 1-14.

Dewi, I.Y., Maulindar, J. & Nurchim, N. 2023, ‘Perancangan Sistem Pemilah Sampah Organik dan Anorganik Berbasis Mikrokontroler Menggunakan Sensor Proximity’, INFOTECH Journal, vol. 9, no. 1, pp. 207–214.URL:https://doi.org/10.31949/infotech.v9i1.5345.Diakses tanggal 22 Mei 2023

Ichsan, T.J., Gunawan, T. & Handayani, R. 2019, ‘Prototipe Pemilah Sampah Organik dan Nonorganik’, e-Proceeding Applied Science, vol. 5, no. 3, pp. 2426.

Pasaribu, J.R.S. 2019, Belajar microsoft office (word, excel, powerpoint) 2019 dengan mudah dan menyenangkan, Deepublish, Sleman.

Yanto, R. 2016, Manajemen basis data menggunakan MySQL, Deepublish, Sleman.