Biochar Besi dapat Mengatasi Polusi Selenium dalam Air Limbah?

Biochar Besi dapat Mengatasi Polusi Selenium dalam Air Limbah?

Selenium (Se) adalah elemen esensial bagi manusia, tetapi asupan berlebih dapat menyebabkan kerusakan hati, kegagalan reproduksi, dan kerontokan rambut serta kuku. Di dalam air limbah, selenium hadir dalam beberapa bentuk kimia, dengan Se(IV) sebagai yang paling beracun karena mobilitasnya yang rendah dan sulit terurai secara biologis.

Sumber Polusi Selenium

Polusi selenium berasal dari sumber alami seperti letusan gunung berapi dan proses biogeokimia batuan yang mengandung selenium, serta dari aktivitas manusia seperti penambangan, pembakaran bahan bakar fosil, penggunaan pupuk, dan pengolahan logam mulia. Konsentrasi Se(IV) dalam air limbah bisa mencapai hingga 74 mg/L, menimbulkan ancaman serius bagi lingkungan dan kesehatan manusia.

Biochar sebagai Solusi Lingkungan

Biochar, bahan yang dihasilkan dari biomassa, telah banyak digunakan sebagai bahan fungsional lingkungan karena fungsionalitasnya yang tinggi, biaya yang efektif, dan sifatnya yang ramah lingkungan. Namun, kapasitas penghapusannya terbatas, sehingga para peneliti terus berupaya mengembangkan metode ekonomis untuk memodifikasi biochar guna meningkatkan kinerja adsorpsinya.

Memanfaatkan Besi dalam Biochar

Besi (Fe) adalah elemen yang melimpah di bumi dan banyak digunakan dalam fabrikasi biochar. Kehadiran Fe dalam biochar dapat meningkatkan kapasitas penghapusan polutan melalui interaksi permukaan. Selain itu, bahan yang mengandung Fe menawarkan lebih banyak fungsionalitas seperti sifat magnetik dan reduktif kimiawi, menjadikannya adsorben superior dalam aplikasi remediasi air.

Tim peneliti menggunakan FeCl3 untuk menyiapkan biochar magnetik yang mampu menghilangkan Hg(II) dengan kapasitas 167,22 mg/g. Garam logam lainnya seperti Fe(NO3)3 dan K2FeO4 juga umum digunakan, meskipun harganya yang tinggi menjadi kendala dalam aplikasi praktis. Untuk mengatasi masalah ini, limbah padat yang mengandung besi seperti lumpur limbah kota dan terak baja mulai digunakan sebagai sumber besi alternatif.

Terak Tembaga dan Jerami Tembakau: Bahan Baku Inovatif

Industri metalurgi tembaga menghasilkan terak tembaga (CS) yang kaya akan besi, biasanya digunakan untuk konstruksi bangunan atau sebagai pengganti semen. Namun, pemanfaatan spesies Fe dalam CS untuk memodifikasi biochar belum banyak dieksplorasi. Baru-baru ini, penelitian mencoba memanfaatkan CS sebagai pengganti garam besi konvensional dalam fabrikasi biochar.

Jerami tembakau, yang dihasilkan selama produksi rokok, juga dapat digunakan sebagai prekursor biochar. Kandungan selulosa yang tinggi dan lignin dalam strukturnya memberikan luas permukaan besar dan peningkatan signifikan pada struktur mikropori dan mesopori, menjadikannya efektif dalam menangkap polutan.

Dalam penelitian, terak tembaga dan jerami tembakau digunakan sebagai bahan baku untuk persiapan biochar yang dimodifikasi Fe0 (CSBC) dan diterapkan untuk penghilangan Se(IV) dari air limbah. Properti fisikokimia dari CSBC yang diperoleh diinvestigasi secara komprehensif untuk mengevaluasi pemuatan spesies kimiawi yang reaktif.

Kapabilitas penghilangan Se(IV) kemudian diuji, dan analisis termodinamika digunakan untuk mengilustrasikan interaksi permukaan. Beberapa teknik telah diadopsi untuk menjelaskan mekanisme reaksi. Akhirnya, uji daur ulang, penilaian ekonomi, dan percobaan pot dilakukan untuk mengevaluasi kelayakan lapangan dari bahan fungsional lingkungan ini.

Penggunaan terak tembaga dan jerami tembakau untuk menghasilkan biochar yang dimodifikasi Fe0 menawarkan solusi inovatif dan efektif untuk mengatasi polusi Se(IV) dalam air limbah. Pendekatan ini tidak hanya mengurangi biaya persiapan biochar tetapi juga memanfaatkan limbah industri dengan cara yang ramah lingkungan, menjadikannya strategi yang menjanjikan untuk aplikasi skala besar dalam pengendalian polusi lingkungan.

Leave a Comment

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

en_USEnglish