Antibiotik yang kita gunakan sehari-hari ternyata banyak terdeteksi di lingkungan, terutama di perairan. Hal ini bukan hanya mengkhawatirkan untuk ekosistem, tetapi juga berbahaya bagi kesehatan manusia. Setiap tahun, lebih dari 92.700 ton antibiotik digunakan secara global, dan lebih dari 54.000 ton dari jumlah tersebut akhirnya terbuang ke lingkungan, baik melalui limbah manusia maupun hewan. Bayangkan, sebanyak 53.800 ton antibiotik bisa masuk ke sungai, danau, serta laut melalui berbagai sistem pengolahan limbah.
Masalahnya, penggunaan antibiotik yang berlebihan telah menciptakan krisis lingkungan. Salah satu dampaknya adalah penyebaran resistensi antibiotik, di mana bakteri menjadi kebal terhadap obat-obatan yang seharusnya membunuhnya. Selain itu, antibiotik juga tergolong polutan kimia yang dapat mempengaruhi kesehatan manusia dengan menyebarkan gen resistensi melalui ekosistem. Meskipun kadar antibiotik di lingkungan saat ini tidak langsung mematikan, dampak tidak langsungnya sangat serius. Kehadiran antibiotik ini bisa mengganggu keseimbangan spesies di ekosistem, mempengaruhi kesehatan manusia, dan bahkan menyebabkan malformasi pada janin.
Salah satu antibiotik yang paling banyak digunakan adalah Sulfametoksazol (SMX). Antibiotik ini sering digunakan untuk mengobati infeksi pada manusia dan hewan karena efektivitasnya yang tinggi dalam membunuh bakteri. Namun, dengan semakin banyaknya SMX yang digunakan, produk antibiotik ini mulai mencemari air. Masalahnya, SMX sangat larut dalam air dan bisa berada dalam berbagai bentuk kimia, sehingga membersihkannya dari air menjadi tantangan besar.
Untungnya, para ilmuwan telah mengembangkan beberapa teknologi untuk mengatasi masalah ini. Salah satu metode yang paling umum digunakan adalah adsorpsi, yaitu proses di mana antibiotik “ditangkap” oleh bahan penyerap tertentu, seperti karbon aktif atau biochar. Biochar sendiri adalah material karbon yang dihasilkan dari pembakaran biomassa, seperti jerami atau kayu, dalam kondisi tanpa oksigen. Proses ini disebut pirolisis.
Bahan baku biochar sangat bervariasi—mulai dari sisa-sisa pertanian hingga kotoran hewan. Namun, tidak semua biochar sama efektivitasnya. Faktor seperti ukuran pori, pH, dan komposisi kimia biochar berperan besar dalam seberapa baik biochar bisa menyerap polutan seperti antibiotik. Oleh karena itu, biochar sering dimodifikasi secara kimia agar lebih efektif. Salah satu teknik modifikasi yang populer adalah menggunakan asam, seperti asam klorida atau asam fosfat, untuk mengubah struktur permukaan biochar, sehingga daya serapnya meningkat.
Salah satu bahan baku biochar yang menjanjikan adalah alfalfa, tanaman hijauan yang sudah ribuan tahun dibudidayakan sebagai pakan ternak. Alfalfa kaya akan protein, mineral, dan selulosa, yang setelah melalui proses pirolisis, menghasilkan biochar dengan struktur pori yang baik serta kandungan nitrogen yang tinggi. Sifat-sifat ini membuat biochar alfalfa sangat efektif dalam menyerap antibiotik seperti sulfametoksazol dari air.
Dalam sebuah penelitian, biochar dari alfalfa yang dimodifikasi dengan asam menunjukkan hasil yang sangat positif dalam menghilangkan antibiotik dari air limbah, dengan mempelajari bagaimana biochar ini menyerap antibiotik, kita dapat mengoptimalkan metode pembersihan air yang lebih efisien dan ramah lingkungan.