Rancang Bangun Sistem Monitoring Paparan Gas Belerang di Sekitar Kawah Ijen Menggunakan Sensor Gas MQ-136 dan Teknologi IoT

Abstract

Kawah Ijen merupakan kawasan wisata vulkanik aktif yang terkenal dengan fenomena api biru (blue fire) dan aktivitas emisi gas belerang yang tinggi. Salah satu gas yang dihasilkan adalah hidrogen sulfida (H₂S), yang dapat memberikan dampak negatif terhadap kesehatan manusia apabila terpapar dalam konsentrasi tertentu. Oleh karena itu, diperlukan suatu sistem monitoring yang mampu melakukan pemantauan konsentrasi gas secara cepat, akurat, dan dapat diakses dari jarak jauh. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun prototipe sistem monitoring kualitas udara berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan sensor MQ-136 dan ESP32. Sistem dirancang agar mampu mendeteksi konsentrasi gas H₂S, mengolah data hasil pembacaan sensor, menampilkan informasi secara lokal melalui OLED, menyimpan data hasil monitoring pada microSD, serta mengirimkan informasi secara real-time melalui Telegram Bot. Tahap penelitian diawali dengan perancangan perangkat keras yang terdiri atas sensor MQ-136, ESP32, OLED SSD1306, modul microSD, dan sumber daya sistem. Setelah proses perakitan selesai dilakukan, tahap berikutnya adalah perancangan perangkat lunak yang meliputi program kalibrasi sensor dan program monitoring gas. Sebelum digunakan untuk pengukuran lapangan, sensor MQ-136 dikalibrasi menggunakan metode clean air calibration untuk memperoleh nilai resistansi referensi (Ro). Hasil kalibrasi menunjukkan nilai Ro sebesar 41,15 kΩ yang selanjutnya digunakan sebagai parameter dalam perhitungan konsentrasi gas H₂S. Sistem yang telah dikalibrasi kemudian diuji untuk memastikan seluruh komponen bekerja sesuai dengan rancangan. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sensor dapat mendeteksi perubahan konsentrasi gas, OLED mampu menampilkan data hasil monitoring, microSD dapat menyimpan data secara otomatis, dan Telegram Bot mampu mengirimkan informasi monitoring kepada pengguna melalui jaringan internet. Pengambilan data dilakukan secara langsung di Kawah Ijen dalam tiga sesi pengamatan. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa rata-rata konsentrasi gas H₂S pada sesi pertama sebesar 48,82 ppm, kemudian menurun menjadi 43,09 ppm pada sesi kedua, dan 32,97 ppm pada sesi ketiga. Penurunan konsentrasi gas tersebut dipengaruhi oleh perubahan aktivitas emisi gas vulkanik, fenomena api biru (blue fire), peningkatan suhu lingkungan, serta proses penyebaran gas oleh angin dan turbulensi atmosfer pada pagi hari. Selama pengujian lapangan ditemukan beberapa notifikasi Telegram yang tidak terkirim atau mengalami keterlambatan. Kondisi tersebut disebabkan oleh ketidakstabilan koneksi internet dan keterbatasan respons komunikasi antara ESP32 dan server Telegram. Meskipun demikian, seluruh data hasil pengukuran tetap tersimpan pada microSD sehingga tidak terjadi kehilangan data monitoring. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, sistem monitoring kualitas udara berbasis IoT menggunakan sensor MQ-136 dan ESP32 berhasil direalisasikan dan mampu menjalankan seluruh fungsi yang direncanakan. Sistem dapat digunakan untuk memantau konsentrasi gas H₂S secara real-time, menyimpan data hasil pengukuran, serta menyediakan akses monitoring jarak jauh melalui Telegram Bot. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif pengembangan sistem monitoring kualitas udara pada kawasan vulkanik, khususnya di lingkungan Kawah Ijen.