Beranda › EPILOG › Detail Inovasi
Gambar produk Sistem Pendeteksi Kematangan Pupuk Kompos Berbasis Multisensor pada Komposter
📂 Elektro

Sistem Pendeteksi Kematangan Pupuk Kompos Berbasis Multisensor pada Komposter

👤 Pemegang: Universitas Sumatera Utara
No. Permohonan
S00202107658
No. Sertifikat
IDS000014507
Status Paten
(PA) Diberi Paten
Tingkat Kesiapan (TKT / TRL)
6
Bidang Khusus
🏷️ Pertanian 🏷️ Digitalisasi & Smart Tech
⭐ Vote Inovasi Ini 🗳️
📝

Deskripsi Paten

Kompos yang belum matang berbahaya bagi tanaman: mikroorganisme di dalamnya menyerap oksigen tanah, bahan organik terus membusuk hingga melepaskan gas berbahaya, dan nitrogen tanah ikut terambil. Selama ini kematangan dicek secara manual, atau dengan metode yang rumit, memerlukan reagen, dan mudah terganggu kondisi lingkungan. Inovasi ini menyelesaikannya melalui komposter yang dilengkapi sensor gas metana, sensor warna, dan sensor berat yang terhubung ke mikrokontroler Arduino Uno. Sistem memantau dekomposisi secara berkelanjutan. Kompos dinyatakan matang saat kadar metana stabil, warna menjadi cokelat kehitam-hitaman, dan berat menyusut. Hasilnya, kematangan kompos diketahui secara akurat dan praktis.

❓

Permasalahan

Kompos yang belum matang berdampak buruk bagi lahan dan tanaman. Bahan organiknya belum stabil, sehingga mikroorganisme menyerap oksigen di celah tanah, bahan terus membusuk, dan terbentuk lingkungan anaerobik di sekitar akar yang melepaskan gas berbahaya. Tanaman juga kekurangan nitrogen karena nitrogen tanah terambil, sementara asam organik hasil degradasi menurunkan hasil tanaman. Di sisi lain, menentukan kematangan kompos masih sulit. Metode yang akurat, yaitu mengukur gas karbon dioksida dan amonia dengan pompa sirkulasi udara dan larutan perangkap, membutuhkan banyak tahapan dan reagen kimia sehingga tidak praktis. Sistem berbasis sensor pH, EC, suhu, atau kelembaban mudah terpengaruh lingkungan luar, terutama jika komposter tidak terisolasi sempurna, sehingga hasilnya tidak stabil. Dibutuhkan sistem pendeteksi kematangan yang akurat, stabil, dan praktis.

💡

Solusi yang Diberikan

Inovasi ini berupa komposter yang dilengkapi sistem pendeteksi kematangan berbasis multisensor, terdiri dari unit komposter untuk dekomposisi, unit akuisisi sinyal, prosesor, dan perangkat keluaran. Di dalam tong plastik, sensor gas metana MQ-2 dan sensor warna TCS34725FN dipasang di bawah tutup untuk memantau gas hasil dekomposisi dan perubahan warna kompos. Sensor berat load cell (HX711) di bagian bawah mengukur penyusutan berat. Ketiganya terhubung ke mikrokontroler Arduino Uno yang memproses sinyal dan menampilkan hasilnya, sementara pengaduk spiral membantu mengaduk kompos hingga matang. Kompos dinyatakan matang ketika warna menjadi cokelat kehitam-hitaman, kadar metana turun dan stabil, berat menyusut, dan grafik seluruh sensor konstan tanpa fluktuasi. Dengan begitu, pemeriksaan kematangan tidak lagi dilakukan secara manual.

Unique Value

1

Deteksi Kematangan Kompos Otomatis

2

Pendeteksian akurat karena Multisensor

3

Stabil, Tidak Terpengaruh Lingkungan

4

Rangkaian Sederhana, Mudah Dibuat

5

Terbukti dari Data Pengujian

Bentuk Komersialisasi

Lisensi
Kerja sama industri
Produksi Mandiri

Keunggulan Inovasi

Dibanding metode laboratorium berbasis gas karbon dioksida dan amonia, sistem ini lebih praktis karena tidak memerlukan banyak tahapan maupun reagen kimia. Dibanding sistem berbasis pH, EC, suhu, dan kelembaban, sistem ini lebih stabil karena indikatornya (gas metana, warna, dan berat) mencerminkan langsung proses dekomposisi dan tidak mudah terpengaruh lingkungan luar. Tiga sensor sekaligus memberi penilaian yang lebih menyeluruh daripada satu atau dua parameter. Pemeriksaan berjalan otomatis sehingga tidak bergantung pada penilaian manual. Rangkaiannya sederhana dengan komponen umum: Arduino Uno, MQ-2, TCS34725FN, dan load cell HX711.

Tahap Penelitian Awal
Prototipe Awal
Uji Terbatas
Implementasi Awal
Siap Diterapkan Lebih Luas / Diproduksi Massal
Calon Pengguna

Calon Pengguna

Petani dan kelompok tani yang membuat kompos sendiri; peternak yang mengolah kotoran ternak menjadi pupuk; pengelola bank sampah, rumah kompos, dan unit pengolahan sampah organik skala komunitas maupun kota; pelaku usaha pupuk organik skala kecil dan menengah; sekolah, perguruan tinggi, dan lembaga penelitian untuk pembelajaran dan riset pengomposan; serta rumah tangga yang mengelola sampah organik dengan komposter.

Sektor/ Industri Terkait

Pertanian dan hortikultura; perkebunan; industri pupuk organik; peternakan (pengolahan kotoran ternak); pengelolaan sampah dan limbah organik (sampah rumah tangga, sisa makanan, sayuran, buah-buahan, dan jerami padi); pendidikan dan penelitian; serta industri sensor dan instrumentasi sebagai produsen perangkat.

Industri Terkait
Potensi Inovasi

Potensi Inovasi

Ekonomi: kualitas kompos lebih terjamin, risiko kerugian akibat pemakaian kompos mentah berkurang, serta waktu dan tenaga pemeriksaan manual dapat dihemat. Sosial: petani dan komunitas dapat memastikan kematangan kompos tanpa keahlian khusus atau fasilitas laboratorium. Lingkungan: mendorong pemanfaatan limbah organik menjadi pupuk, mengurangi sampah organik yang terbuang, dan mencegah dampak buruk kompos mentah bagi tanah dan tanaman.

Tantangan Implementasi

Pengujian pada paten baru mencakup satu rangkaian data, sedangkan penyusutan berat dan perubahan warna bergantung pada bahan baku, sehingga perlu validasi pada berbagai jenis bahan dan skala komposter. Sensor gas MQ-2 bersifat umum sehingga perlu kalibrasi agar pembacaan metana konsisten. Sensor juga harus tahan terhadap kelembaban dan kondisi komposter dalam jangka panjang. Selain itu diperlukan penetapan ambang kematangan yang baku, kemudahan perawatan, dan edukasi pengguna.

Tantangan Implementasi

🎬 Video Demonstrasi

▶️ Tonton Video (Link Eksternal)

Sistem Pendeteksi Kematangan Pupuk Kompos Berbasis Multisensor pada Komposter

Detail Teknologi Download PDF