Latar Belakang

Presiden Prabowo Subianto melalui Asta Cita menekankan pentingnya kedaulatan nasional yang dibangun di atas tiga pilar utama: kedaulatan pangan, energi, dan air. Dalam kerangka tersebut, sektor agrikultur menjadi tumpuan utama dalam menjaga ketahanan pangan sekaligus mendukung pertumbuhan ekonomi nasional. Salah satu subsektor penting di dalamnya adalah peternakan ruminansia — mencakup sapi potong, sapi perah, kambing, dan domba — yang menjadi sumber utama protein hewani bagi masyarakat Indonesia.

Data dari Badan Pusat Statistik (2022) menunjukkan adanya peningkatan signifikan dalam populasi ternak, seperti sapi potong yang meningkat dari 16,9 juta ekor pada 2020 menjadi 17,4 juta ekor pada 2021. Populasi sapi perah juga mengalami kenaikan dari 568 ribu ekor menjadi 582 ribu ekor pada periode yang sama. Lebih lanjut, populasi sapi potong di tahun 2024 tercatat mencapai 11,75 juta ekor, mencerminkan tingginya permintaan akan daging sapi domestik (GoodStats, 2024). Selain itu, subsektor peternakan juga menyumbang Rp178,1 triliun terhadap Produk Domestik Bruto (PDB) sektor pertanian pada tahun 2022 (harga konstan), meningkat sebesar 6,24% dibanding tahun sebelumnya, atau sekitar 16,51% dari total PDB sektor agrikultur (BPS, 2023).

Namun, kontribusi ekonomi dan sosial subsektor ini tidak lepas dari tantangan lingkungan yang serius. Salah satu isu utama adalah emisi gas rumah kaca (GRK), terutama metana (CH4) yang berasal dari fermentasi enterik dalam sistem pencernaan hewan ruminansia. Hewan ruminansia memiliki sistem pencernaan yang khas, seperti yang terlihat pada Gambar 1. Sistem pencernaan yang khas tersebutlah yang mengakibatkan terjadinya pelepasan gas metana ke atmosfer melalui proses eruktasi.

Gambar 1. Sistem pencernaan ruminansia (Karina, 2024).

Data dari FAO (2023) mencatat bahwa fermentasi enterik menyumbang sekitar 29% dari total emisi metana antropogenik global. Emisi ini tidak hanya mempercepat perubahan iklim, tetapi juga menyebabkan pembentukan ozon di troposfer yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Ozon troposferik dapat menyebabkan gangguan pernapasan, penyakit paru-paru, dan memperparah kondisi seperti asma (Global Methane Initiative, 2010). Lebih lanjut, perubahan iklim yang dipicu oleh peningkatan emisi metana berdampak pada penurunan produktivitas lahan hijauan, menurunnya ketersediaan air, dan meningkatnya prevalensi penyakit pada ternak. Hal ini berimplikasi langsung terhadap turunnya kapasitas produksi peternakan, melemahnya pasokan protein hewani, dan naiknya harga pangan (Thornton & Herrero, 2010). Kondisi tersebut berpotensi memperburuk ketahanan pangan dan memperbesar ketimpangan akses terhadap gizi masyarakat.

Tujuan Penelitian

Dalam menjawab tantangan tersebut, dibutuhkan sistem pemantauan emisi CH₄  darri respirasi ruminansia yang real-time, portabel, mandiri berbasis energi terbarukan, serta ekonomis dan mudah diakses peternak. Sehingga, dengan data emisi CH₄ , peternak dapat: 1) Mengidentifikasi pola pakan yang tidak efisien, 2) menyesuaikan formulasi pakan, dan 3) mengoptimalkan jadwal pemberian pakan guna mencegah overfeeding maupun underfeeding, sehingga mendukung pemberian pakan yang lebih presisi.

Hasil dan Pembahasan

Pengembangan sistem GreenMETS dilakukan dalam tiga lingkup utama, yaitu sistem mekanis, elektronis, dan perangkat lunak. Dari sisi mekanis (Gambar 2), GreenMETS dirancang agar dapat menangkap napas ternak secara alami saat hewan mendekati alat untuk makan, di mana udara pernapasan disedot oleh exhaust fan DC 12V, di mana posisi exhaust fan ditempatkan pada wadah yang sama dengan sensor yang berada di bagian langit-langit headbox. Sistem ini dirancang agar pengukuran emisi metana dapat dilakukan secara real-time di lapangan, serta dapat diaplikasikan untuk banyak hewan secara bersamaan di lingkungan alami.

Gambar 2. Skema pengukuran gas metana oleh GreenMETS (didesain menggunakan Autodesk Inventor 2025).

Secara elektronis, sistem ini mengintegrasikan sensor TGS2600 untuk mendeteksi CH4 , BME280 untuk parameter lingkungan (suhu, kelembapan, dan tekanan), dan MH-Z19B untuk CO2 . Data dari sensor-sensor tersebut ditampilkan secara langsung pada LCD dan dapat disimpan untuk keperluan dokumentasi dan analisis lanjutan. Adapun diagram blok sistem dapat dilihat pada Gambar 3, di mana panah merah mewakili jalur suplai daya dan panah hitam mewakili jalur sinyal.

Gambar 3. Diagram blok GreenMETS (didesain menggunakan Canva).

Di sisi perangkat lunak (Gambar 4), tampilan antarmuka sistem GreenMETS dilengkapi dengan fitur identifikasi hewan (animal ID), grafik CH4 dan CO2, serta nilai parameter lingkungan yang terus diperbarui. Fitur unggulan lainnya adalah "Unduh Data", yang memungkinkan peternak mengekspor hasil monitoring berdasarkan periode waktu tertentu. Antarmuka ini dirancang untuk memudahkan pengguna dalam memahami kondisi emisi secara cepat dan intuitif, serta mendorong efisiensi manajemen ternak melalui pendekatan berbasis data.

Gambar 4. Tampilan User Interface GreenMETS (didesain menggunakan Visual Studio Code).

Kemudian, proses validasi sistem dilakukan melalui analisis manajemen daya berbasis energi surya, mencakup evaluasi beban, kapasitas optimal, daya puncak, serta jumlah panel yang dibutuhkan. Berdasarkan data Global Solar Atlas (2025), potensi energi surya di lokasi penelitian mencapai 3.957 Wh/Wp. Dengan beban harian 24,35 Wh dan efisiensi sistem 77%, sistem cukup ditopang satu panel 50 Wp. Kapasitas baterai disiapkan untuk cadangan 5 hari sebesar 122 Wh, dengan waktu pengisian dari DoD 50% ke 0% selama 4 jam 36 menit.

Setelah seluruh sistem selesai, analisis kelayakan ekonomi GreenMETS dilakukan melalui evaluasi menyeluruh terhadap biaya investasi awal (CapEx) sebesar Rp19.086.800, yang mencakup pengeluaran untuk material konstruksi, komponen elektronik, dan jasa produksi, serta biaya operasional tahunan (OpEx) sebesar Rp1.200.000. Manfaat ekonomi utama berasal dari peningkatan efisiensi pakan ternak sebesar 10%, yang mampu menghemat biaya hingga Rp5.110.000 per tahun untuk tujuh ekor sapi, ditambah peluang pendapatan tambahan sebesar Rp1.651.932 per tahun melalui skema carbon credit atas pengurangan emisi metana setara 10,08 tCO₂e. Dengan total net benefit tahunan sebesar Rp6.761.932 dan depresiasi aset sebesar Rp3.817.360 per tahun (umur ekonomis lima tahun), diperoleh laba kena pajak sebesar Rp2.944.572 dan laba bersih setelah dikurangi pajak sebesar Rp2.296.767. Evaluasi finansial menunjukkan hasil yang positif, dengan nilai Net Present Value (NPV) sebesar Rp2.918.362, Internal Rate of Return (IRR) sebesar 18,5%, Return on Investment (ROI) sebesar 35,42%, dan periode pengembalian modal (payback period) selama 3,43 tahun.

Sejalan dengan aspek finansial, roadmap pengembangan GreenMETS dirancang selama empat tahun ke depan untuk memastikan sistem ini siap secara teknis dan regulatif menuju tahap komersialisasi. Adapun garis besar rencana pengembangan tersebut disajikan pada Gambar 6 .

Gambar 6. Rencana pengembangan produk.

Dari roadmap tersebut, tahun 2025 difokuskan pada penyempurnaan desain dan uji lapangan, disusul tahun 2026 dengan integrasi teknologi IoT dan pengembangan dashboard digital. Selanjutnya, tahun 2027 diarahkan pada pemenuhan aspek regulasi dan monetisasi melalui sertifikasi sistem dan pengajuan modul MRV (Monitoring, Reporting, Verification) sesuai standar internasional. Kemudian, tahun 2028 menjadi fase komersialisasi terbatas dan replikasi produk ke berbagai wilayah dengan menyasar peternakan kecil hingga menengah. 

Penutup

Akhir kata, berdasarkan analisis yang dilakukan, GreenMETS terbukti layak secara finansial dan potensial dijadikan pilot project untuk memperkuat ketahanan pangan melalui efisiensi produksi dan mitigasi iklim. Diharapkan, sistem ini dapat diadopsi oleh komunitas peternak sebagai solusi teknologi yang mendukung pengembangan agrikultur berkelanjutan dan kesejahteraan petani di tengah tantangan lingkungan yang semakin kompleks.

Panji Dewandaru
Panji Dewandaru - Mahasiswa Fakultas Teknik UGM

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.