- Biochar mungkin tampak seperti bahan sederhana, namun dapat membantu menyelesaikan berbagai permasalahan global secara bersamaan.
- Biochar adalah residu berbutir halus berkarbon tinggi yang dihasilkan melalui pirolisis, yaitu dekomposisi termal langsung biomassa tanpa oksigen.
- Proses gasifikasi pada biochar terdiri dari empat tahap utama, yaitu oksidasi, pengeringan, pirolisis, dan reduksi.
Tidak diragukan lagi, biochar atau biocharcoal bermanfaat untuk berbagai jenis tanah. Biochar memiliki kemampuan adsorpsi dan penahan unsur hara yang kuat. Karena kualitas ini, biochar dapat meningkatkan kesuburan tanah dan mengurangi limpasan pupuk dan erosi air.
Masalah kronis dalam pembangunan manusia, seperti kerawanan pangan dan kelaparan, rendahnya produktivitas pertanian dan menipisnya tanah, penggundulan hutan dan hilangnya keanekaragaman hayati, kemiskinan energi, polusi udara, air, serta iklim, dapat diatasi dengan biochar. Maka dari itu, mari kita lihat lebih dekat biochar sebagai energi terbarukan yang menjanjikan.
Apa Itu Biochar?
Biochar adalah bahan mirip arang yang dihasilkan dari bahan tanaman, seperti rumput dan sisa pertanian atau hutan yang terurai pada suhu tinggi, seringkali terjadi selama produksi energi terbarukan. Meskipun terlihat sangat mirip dengan arang biasa, biochar diproduksi melalui proses khusus untuk mengurangi kontaminasi dan menyimpan karbon dengan aman.
Dilihat dari sifat fisiknya, biochar berwarna hitam, sangat berpori, ringan, berbutir halus dan memiliki luas permukaan yang besar. Sekitar 70 persen komposisinya adalah karbon. Persentase sisanya terdiri dari nitrogen, hidrogen, dan oksigen, di antara unsur-unsur lainnya. Komposisi kimia biochar bervariasi, tergantung pada bahan baku yang digunakan untuk membuatnya dan metode yang digunakan untuk memanaskannya.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa ia mempunyai potensi untuk digunakan sebagai kondisioner tanah dan sebagai wadah pengubah substrat di bidang pertanian dan hortikultura, serta dapat memperbaiki beberapa sifat fisik, kimia, biologi tanah, dan substrat.
Baca Juga
- Mengolah Sampah Organik Menjadi Biogas Melalui Anaerobik Digester
- KEBI: Indonesian Biomass Energy Cooperative for Energy Security and Sustainable Economy
Biochar telah banyak dipandang sebagai bahan yang ramah lingkungan bagi tanah. Namun, penting untuk mempertimbangkan potensi dampak buruk biochar. Oleh karena itu, kehati-hatian harus dilakukan ketika mempertimbangkan penerapan biochar karena penelitian terus mengeksplorasi efek positif dan negatif dari biochar.
Cara Produksi
Biochar adalah residu berbutir halus berkarbon tinggi yang dihasilkan melalui pirolisis, yaitu dekomposisi termal langsung biomassa tanpa oksigen. Proses gasifikasi terdiri dari empat tahap utama, yakni oksidasi, pengeringan, pirolisis, dan reduksi.
Hasil spesifik dari pirolisis bergantung pada kondisi proses, seperti suhu, waktu tinggal, dan laju pemanasan. Pirolisis terjadi lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi, biasanya memerlukan waktu beberapa detik. Hasil umumnya adalah 60% bio-oil, 20% biochar, dan 20% syngas. Sebagai perbandingan, pirolisis lambat dapat menghasilkan lebih banyak arang (35%), hal ini berkontribusi terhadap kesuburan tanah. Setelah diinisialisasi, kedua proses ini menghasilkan energi bersih.
Biochar dapat diproduksi melalui produksi berskala kecil dan berbiaya rendah dengan menggunakan tungku pembakaran yang dimodifikasi atau melalui produksi berskala besar dan berbiaya tinggi, yang menggunakan pabrik pirolisis yang lebih besar dan jumlah bahan baku yang lebih banyak.
Baca Juga
Salah satu cara paling umum untuk membuat biochar untuk penggunaan di lahan pertanian adalah melalui pirolisis menggunakan mesin biochar updraft yang menyala. Selain itu, metode produksi biochar yang biasanya digunakan oleh petani dikenal dengan istilah top down burn atau konservasi burn.
Kegunaan Biochar
Biochar mungkin tampak seperti bahan sederhana, namun dapat membantu menyelesaikan berbagai permasalahan global secara bersamaan. Selama produksi biochar, energi bersih dan terbarukan dihasilkan sebagai produk sampingan. Energi ini dapat digunakan sebagai alternatif pengganti bahan bakar fosil, yang telah memperburuk pemanasan global dengan menambahkan gas rumah kaca ke atmosfer. Beberapa kegunaan dari biochar, di antaranya adalah sebagai berikut.
- Penggunaan Biochar dalam Peternakan
Biochar, yang digunakan dalam peternakan, terbukti mengurangi beban neurotoksin gastrointestinal dan meningkatkan kesehatan sapi.
- Biochar sebagai Pengkondisi Tanah
Biochar yang tidak diolah dapat meningkatkan kesuburan tanah di daerah tropis dengan meningkatkan kapasitas penyimpanan air, aerasi, dan pelepasan unsur hara. Namun, di daerah beriklim sedang, biochar dapat menyerap nutrisi sehingga berdampak negatif terhadap pertumbuhan tanaman.
- Biochar sebagai Bahan Konstruksi
Biochar, dengan konduktivitas termal dan kapasitas penyerapan air yang rendah, sangat ideal untuk mengisolasi bangunan dan mengatur kelembapan. Plester lumpur biochar dapat memperbaiki kondisi kerja di berbagai bangunan dan juga dapat mencegah “kabut listrik” dengan menyerap racun.
- Biochar sebagai Dekontaminan
Biochar adalah bahan tambahan tanah untuk remediasi, khususnya pada bekas pekerjaan tambang, pangkalan militer, dan tempat pembuangan sampah. Hal ini juga berfungsi sebagai substrat yang sangat efektif untuk tanah perkebunan dan air limbah perkotaan, serta sebagai penghalang terhadap pestisida dan pupuk.
- Penggunaan Biochar dalam Pengolahan Air Limbah
Biofiltrasi air limbah kota dengan biochar yang bertindak sebagai bioadsorben secara signifikan mengurangi konsentrasi kebutuhan oksigen kimia (COD) sebesar 90%, total padatan tersuspensi (TSS) sebesar 89%, total fosfat (TP) sebesar 78%, dan total nitrogen kjeldahl (TKN) sebesar 64%.
- Penggunaan Biochar dalam Tekstil
Di Jepang dan Tiongkok, biochar berbahan dasar bambu telah dianyam menjadi tekstil untuk mendapatkan sifat termal dan pernapasan yang lebih baik, serta untuk mengurangi timbulnya bau melalui keringat. Tujuan yang sama juga dicapai melalui penambahan biochar pada sol sepatu dan kaus kaki.
#zonaebt #sebarterbarukan #ebtheroes
Editor: Rewinur Alifianda Hera Umarul
Referensi:
[1] Things You Should Know About the Different Uses of Biochar
[2] What Is Biochar?
[3] Biochar
[4] What Is Biochar and How Diferent Biochars Can Improve Your Crops
