Biochar adalah produk kaya karbon ramah lingkungan dan merupakan bahan organik yang dihasilkan dari biomassa lignoselulosa melalui proses pirolisis pada suhu berkisar antara 300 °C hingga 700 °C. Pirolisis lambat, dekomposisi termokimia dalam kondisi terbatas oksigen, telah diidentifikasi sebagai proses yang tepat untuk memproduksi biochar, membentuk struktur karbon yang stabil, homogen dan menghasilkan hasil yang tinggi. Sebuah studi mengungkapkan bahwa biochar telah mendapatkan perhatian luas karena penggunaannya yang efektif dalam berbagai aplikasi, termasuk perbaikan tanah, penyerapan, pengolahan air limbah, penyerapan karbon , pengurangan emisi gas rumah kaca , dan hasil panen serta produktivitas meningkat. Sifat unik yang membuatnya berguna dalam berbagai aplikasi adalah kapasitas pengapurannya , porositas yang tinggi, luas permukaan yang besar, dan kapasitas pertukaran ion yang tinggi. Selain itu, biochar memiliki kandungan karbon yang tinggi, dan komponen utamanya mengandung hidrogen, nitrogen, oksigen, dan unsur hara makro tanaman seperti nitrogen, fosfor, dan kalium.
Namun penggunaan biochar untuk berbagai keperluan tergantung pada sifat biochar, termasuk morfologi, sifat fisik, dan sifat fisikokimia. Salah satu kegunaan utama biochar adalah sebagai bahan pembenah tanah; aplikasi tersebut harus memperhitungkan pH biochar, kapasitas pertukaran kation, dan demikian pula, untuk menghilangkan kontaminasi tanah dan air , mekanisme adsorpsi biochar harus dipertimbangkan. Komposisi kimia biochar , aromatisitas , polaritas, dan umur panjang mempengaruhi kegunaannya untuk tujuan lingkungan dan pertanian, terutama dalam hal potensi penerapannya dalam mitigasi perubahan iklim dan jangka panjang. remediasi ekosistem tanah.
Meta menunjukkan bahwa sifat biochar bergantung pada bahan baku dan kondisi pirolisis. Penelitian sebelumnya melaporkan bahwa biochar dapat diproduksi dari berbagai jenis bahan baku biomassa lignoselulosa, baik kayu maupun non-kayu, seperti limbah dan residu pertanian, limbah dan lumpur, kotoran hewan, dan kayu serta serpihan kayu. Studi tentang konversi limbah berbahan dasar kayu yang berpotensi menghasilkan biochar juga telah banyak dilaporkan. Sumpit kayu sekali pakai (DWC) telah digunakan secara luas di seluruh dunia, dan sebagian besar limbah DWC dibuang ke tempat pembuangan sampah dan insinerator, yang menimbulkan masalah terkait pembuangan limbah dan mengakibatkan konsumsi sumber daya alam yang tidak berkelanjutan. Oleh karena itu, konversi termokimia limbah ini menjadi biochar merupakan cara yang efisien untuk menghasilkan bahan berkelanjutan yang lebih ramah lingkungan dan finansial untuk banyak aplikasi. Selain itu, konversi karbon dalam biomassa menjadi karbon tetap dalam biochar mengurangi jumlah CO 2 di atmosfer dan mengarah pada kemungkinan netralisasi karbon.
Sehubungan dengan kondisi pirolisis, suhu, waktu, dan laju pemanasan menentukan sifat unik dari biochar yang berbeda. Namun, banyak penelitian telah mencatat bahwa bahan baku, suhu, dan waktu merupakan faktor penting yang secara signifikan mempengaruhi sifat biochar. Selain itu, dalam kasus jenis bahan baku yang sama, sifat biochar dipengaruhi secara signifikan oleh suhu. Namun, bahan baku kayu memiliki struktur dan komposisi yang kompleks; akibatnya, berbagai komponen biomassa terurai pada suhu berbeda, sehingga sifat biochar menjadi sangat beragam, bahkan ketika diproduksi dari bahan baku yang sama.
Telah diamati secara luas bahwa biochar adalah bahan khusus dengan karakteristik unik dan biasanya memiliki sifat berbeda, sehingga berdampak pada kinerjanya dalam aplikasi dunia nyata. Oleh karena itu, penelitian produksi biochar terus menjadi penting dan diperlukan untuk memajukan penerapan dan mencari kondisi yang sesuai untuk menghasilkan biochar yang berkualitas baik dan berefisiensi tinggi. Selain itu, memahami relevansi sifat biochar dan suhu pirolisis dapat mengarah pada desain biochar yang ditargetkan untuk aplikasi spesifik.
English