Plastik, sejak pertama kali ditemukan, dianggap sebagai sebuah terobosan besar dalam ilmu material. Inovasi ini dengan cepat merambah berbagai aspek kehidupan, dan produksi plastik pun meningkat drastis hingga sekarang menjadi bagian dari rutinitas sehari-hari kita. Menurut laporan PlasticsEurope, total produksi plastik global telah mencapai angka fantastis, yaitu 8,3 miliar ton. Namun, hanya sekitar 20% dari plastik tersebut yang berhasil didaur ulang. Sisanya, sebanyak 80%, menumpuk di lingkungan kita, terutama di air (sungai dan lautan) serta tanah. Seiring berjalannya waktu, melalui proses alam seperti pelapukan dan aktivitas lingkungan lainnya, plastik ini terurai menjadi partikel-partikel kecil yang dikenal sebagai mikroplastik (MPs), dengan ukuran kurang dari 5 mm.
Mikroplastik sendiri terbagi menjadi dua jenis berdasarkan asalnya. Ada mikroplastik primer yang memang sejak awal berukuran kecil (kurang dari 5 mm), dan ada mikroplastik sekunder yang berasal dari pecahan plastik berukuran lebih besar. Mikroplastik ini, meski kecil, membawa masalah besar. Mereka mampu membawa polutan seperti logam berat dan antibiotik karena sifat fisikokimianya, termasuk ukurannya yang kecil, daya tarik hidrofobik yang kuat, stabilitas kimia yang tinggi, serta luas permukaan yang besar. Saking kecilnya, mikroplastik ini bisa menarik berbagai zat berbahaya dari lingkungan air ke permukaannya, bahkan biofilm (lapisan mikroorganisme) dapat terbentuk di atasnya, yang justru memperkuat kemampuannya menyerap polutan.
Selain masalah mikroplastik, aktivitas manusia seperti pembuangan limbah industri dan rumah tangga, limpasan dari pupuk, serta limbah peternakan dan pertanian juga menambah kandungan berlebih nitrogen (N) dan fosfor (P) di air. Ketika kandungan nutrisi ini berlebihan, masalah serius seperti pertumbuhan alga yang tidak terkendali, kekurangan oksigen, hingga keracunan air bisa terjadi. Ini dapat merusak ekosistem air, mengganggu rantai makanan, dan bahkan mengancam kesehatan manusia.
Karena itu, sangat penting untuk menemukan cara yang efektif, ramah lingkungan, dan praktis untuk menyingkirkan kelebihan nitrogen (seperti NH4+) dan fosfor dari air. Salah satu teknik yang dinilai paling efisien adalah adsorpsi, di mana zat-zat berbahaya diserap oleh suatu material yang disebut adsorben. Beberapa adsorben yang umum digunakan, seperti resin pertukaran ion, zeolit, dan karbon aktif, terbukti efektif tetapi cenderung mahal. Oleh sebab itu, dibutuhkan alternatif yang lebih murah, ramah lingkungan, dan mudah didapat.
Salah satu alternatif yang sedang banyak diteliti adalah biochar (BC). BC adalah material karbon yang dihasilkan dari pembakaran terkendali limbah organik. Apa yang membuat biochar menarik adalah sifatnya yang beragam, dari luas permukaan yang besar, kapasitas tukar kation yang tinggi, hingga kemampuan menyerap air dan polutan. Penelitian telah menunjukkan bahwa biochar mampu mengikat ion NH4+ dan P di dalam air. Misalnya, BC yang dihasilkan dari sekam padi terbukti efektif mengadsorpsi nitrat (NO3-) dan amonium (NH4+), dan bahan lain seperti biji alpukat, tongkol jagung, kayu, dan ampas tebu juga memberikan hasil serupa.
Lebih menarik lagi, ketika biochar dipadukan dengan mikroplastik, terutama jenis polietilena (PE), kemampuan menyerap polutan menjadi lebih kuat. Bahkan, beberapa penelitian menunjukkan bahwa penggunaan gabungan antara biochar dan mikroplastik bisa mengurangi kadar NH4+ di air. Kombinasi ini juga terbukti membantu mengatasi masalah eutrofikasi penumpukan nutrisi di perairan yang menyebabkan ledakan alga dan penurunan kualitas air, dengan memanfaatkan sifat sinergis antara biochar dan mikroplastik, studi ini mencoba menemukan solusi yang lebih efisien untuk menghadapi masalah polusi nutrisi di lingkungan perairan kita. Tujuannya adalah memberikan alternatif yang lebih murah, efektif, dan tentu saja ramah lingkungan, demi masa depan yang lebih bersih dan berkelanjutan.