Mengenal Biochar, Arang Aktif Berbasis Biomassa

biochar. zonaebt.com
Biochar sebagai Sumber Penyala Api. Sumber: Luchelle, Afrik21
  • Jenis arang aktif hayati yang menyimpan karbon hitam tinggi
  • Biochar dapat menyuburkan tanah dan menekan perubahan iklim
  • Berbahan baku limbah pertanian ataupun limbah organik domestik dan mudah dibuat bagi petani

Siapa yang tak kenal dengan arang? Bongkahan hitam yang ringan ini seringkali digunakan sebagai bahan untuk menyalakan api dalam berbagai kegiatan, mulai dari memasak hingga api unggun. Salah satu jenis arang yang cukup dikenal masyarakat ialah arang aktif, karena bahan dasar dan proses pembuatannya yang mudah dilakukan. Dalam lingkup ilmiah, arang aktif lebih sering disebut sebagai ‘biochar’.

Biochar merupakan singkatan dari bio-charcoal yang mendefinisikan jenis arang atau charcoal berbasis biomassa. Saat ini, sedang menjadi topik perbincangan yang signifikan sebagai solusi sederhana untuk masalah limbah, tanah, dan perubahan iklim, loh, Sobat EBT Heroes! Oleh karena itu, pahami lebih jauh dan makin tahu Indonesia akan suatu potensi dan manfaat biochar bagi lingkungan. Yuk, simak artikel di bawah ini!

Mengenal Biochar 

Biochar biasa disebut arang aktif atau arang hayati, yang merupakan hasil dari pemanasan biomassa seperti daun, pupuk kendang, dan kayu dalam wadah tertutup dengan sedikit atau tanpa udara. Proses ini disebut tahap pirolisis yang ditandai dengan pembakaran yang tidak sempurna.

Gambar 2. Mekanisme Pemanfaatan Biochar sebagai Penyubur Tanah. Sumber: Chemosphere

Secara umum, biochar memiliki karakteristik umum dengan kandungan karbon (C) yang cukup tinggi. Hal ini membuat biochar memiliki sifat afinitas dan kestabilan yang tinggi juga. Tingkat kestabilan biochar, khususnya dalam tanah, bergantung pada tingginya temperatur selama proses pembakaran. Proses pirolisis pada suhu 400—700°C akan menghasilkan bahan organik dengan konsentrasi karbon sekitar 70—80%, sehingga sering dikenal dengan karbon hitam.

Saat ini, biochar memiliki banyak manfaat dan penggunaan yang beragam tergantung pada klasifikasi kelasnya yang berdasarkan kandungan karbon di dalamnya. Klasifikasi yang umum sering digunakan sebagai berikut.

  • Kelas I – Karbon Aktif
    Digunakan sebagai komponen pemurnian air dengan kemampuan adsorbsi bahan organik volatil
  • Kelas II – Substansi Pembenah Tanah
    Digunakan pada pertanian atau perkebunan hortikultura sebagai penyubur tanah 
  • Kelas III – Penyimpanan Karbon
    Digunakan untuk landfill sebagai bahan penyimpan/pengikat karbon dalam tanah
  • Kelas IV – Penghilangan Karbon
    Digunakan secara khusus dan terbatas untuk bahan isian, pelapis beton atau penghilangan karbon terkontrol.

Biochar dan Tanah

Pemanfaatan biochar sebagai bahan bakar sudah umum diketahui oleh masyarakat. Namun, apakah Sobat EBT Heroes pernah mengira biochar dapat menjadi pembenah tanah? 

Biochar Kelas II sebagai pembenah tanah memiliki peran dalam mengurangi tingkat keasaman tanah dan meningkatkan ketersediaan hara (nutrisi tanah), sekaligus mengikatnya agar tidak mudah hanyut dibawa air. Misalnya, pada lahan pertanian yang bersifat asam, pemberian biochar akan meningkatkan pH sehingga tanaman tumbuh subur. Di wilayah dengan ketersediaan air yang terbatas, biochar dapat menyimpan air yang terbatas tersebut agar tersedia dalam jumlah yang memadai untuk tanaman.

Di sisi lain, biochar juga dapat menyerap polutan di dalam air dan menguncinya di dalam tanah yang dikenal sebagai sediment capping. Unsur hara dan organik yang terbawa akan disimpah oleh biochar sebagai sedimen sehingga tidak mencemari air. Penelitian terbaru dari BRIN menjelaskan langkah strategi yang tepat untuk memperbaiki pengelolaan danau ataupun sungai, agar nantinya dapat dimanfaatkan sebagai sumber air untuk manusia.

Baca juga



Biochar dan Perubahan Iklim

Biochar tak hanya bermanfaat bagi ekosistem darat dan air, tetapi juga memberi dampak positif pada lingkungan udara, loh. Sobat EBT Heroes pasti ingat bagaimana isu perubahan iklim yang semakin memprihatinkan telah memunculkan diskusi terus-menerus. Biochar kini dianggap sebagai salah satu solusi penyimpanan dan mengurangi karbon, bahkan diusulkan sebagai strategi mitigasi perubahan iklim untuk menciptakan karbon negatif.

Menanam tumbuhan secara langsung dapat meningkatkan proses fotosintesis dan penyerapan karbon. Biomassa tanaman yang mati ini dapat dikonversi menjadi biochar sebelum terurai,sehingga menghasilkan CO2 ke atmosfer. Dalam proses ini, setidaknya ada 50% karbon yang diserap tumbuhan selama hidupnya, kemudian diubah menjadi biochar. Bahkan, biochar dapat digunakan kembali sebagai penyubur tanah. Dengan begitu, terbentuklah mekanisme kabron negatif biochar.

Gambar 3. Mekanisme Karbon Negatif oleh Biochar. Sumber: Lehmann

Meski prosesnya cukup panjang, tidak dapat dipungkiri bahwa biochar bisa menjadi alternatif dalam strategi perubahan iklim. Sayangnya, untuk mampu memberikan dampak yang signifikan, produksi biochar haruslah sangat banyak. Hal ini ditentang sejumlah pihak yang melihat masalah keterbatasan lahan sumber biomassa serta jumlah CO2 yang tetap dihasilkan dalam proses pirolisis biochar sendiri. Menurut Sobat EBT Heroes, apakah solusi biochar bisa tetap dilakukan?

Biochar dan Limbah

Di samping kegunaannya yang banyak, biochar juga terkenal karena bahan dasarnya yang mudah dijumpai di lingkungan sekitar. Bahan baku biochar dapat diperoleh dari tempurung kelapa, kulit buah kakao, tongkol jagung, sekam padi, serta sisa kayu yang sering menjadi limbah pertanian. Limbah-limbah pertanian ini umumnya memiliki rasio karbon dan nitrogen (C/N) yang tinggi, sehingga tidak cocok untuk dijadikan kompos. Oleh karena itu, biochar muncul sebagai solusi yang bermanfaat dalam pengolahan limbah pertanian ini.

Gambar 4. Pembuatan Sederhana Biochar. Sumber: Technology-Indonesia.com

Sebagai negara agraria, tentu hal ini menjadi titik terang bagi Indonesia dengan kegiatan pertanian yang cukup tinggi. Menurut penelitian Sarwani (2013), potensi biomassa pertanian di Indonesia per tahunnya dapat diolah mencapai 10,7 juta ton dan menghasilkan biochar sebanyak 3,1 juta ton. 

Baca juga



Pembuatan Sederhana Biochar

Badan Litbang Pertanian menginisiasi pembuatan dan aplikasi biochar pada sektor pertanian. Hal ini dilakukan dengan melakukan sosialisasi dan bimbingan teknis tentang pembuatan biochar pada sejumlah petani. Teknik ini relatif mudah dan murah karena memanfaatkan lubang kerucut yang berdiameter bagian atas 150 cm dengan tinggi 75 cm, sebagai peletakkan limbah.

Lubang ini dapat menampung hingga 300 kg tongkol jagung kering. Limbah ini kemudian dibakar dalam keadaan kering dan sedikit asap agar tidak menimbulkan emisi tambahan. Dalam 1.5 – 2 jam, biochar yang sudah dihasilkan mencapai 100 kg atau sekitar 30% limbah awal. Biochar kemudian dapat langsung digunakan dengan cara disebar pada jalur tanaman ataupun dibenam ke lubang tanam. 

Program ini diharapkan dapat menjadi langkah kecil yang diinisiasi pemerintah Indonesia dalam mengurangi sampah, menyuburkan tanah, serta menekan perubahan iklim. 

#zonaebt #sebarterbarukan #ebtheroes

Editor: Tika Sari Safitri

Referensi
[1] Herlambang, dkk. (2020). Buku Ajar Biochar. Yogyakarta: Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
[2] Memanfaatkan Biochar, Arang Hayati untuk Tingkatkan Kesuburan Tanah
[3] Biochar, Arang Pembenah Tanah untuk Lahan Terdegradasi
[4] Sarwono, R. (2016). Biochar Sebagai Penyimpan Karbon, Perbaikan Sifat Tanah,
dan Mencegah Pemanasan Global : Tinjauan. LIPI

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

131 Comment