Selama beberapa dekade terakhir, pencemaran logam berat di air permukaan dan air tanah telah menjadi ancaman serius, baik bagi kesehatan manusia maupun kehidupan makhluk akuatik. Logam-logam berbahaya seperti tembaga (Cu(II)) dan timbal (Pb(II)) bisa menimbulkan risiko karsinogenik dan toksisitas yang tinggi, yang berdampak buruk pada tubuh manusia dan ekosistem. Logam-logam ini tidak bisa terurai dengan sendirinya, sehingga cenderung menetap dan menumpuk di tubuh organisme jika melewati batas aman.
Paparan berlebihan terhadap ion tembaga bisa menyebabkan gangguan pada pencernaan, kanker paru-paru, serta kerusakan hati dan ginjal. Sementara itu, timbal yang berlebih bisa mengganggu sistem saraf pusat, menyebabkan infertilitas, dan anemia. Oleh karena itu, dibutuhkan metode efektif untuk menghilangkan logam berat ini dari air limbah, terutama tembaga dan timbal, agar dapat mengurangi dampak buruknya terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.
Salah satu metode yang paling menjanjikan untuk mengatasi pencemaran logam berat adalah menggunakan biochar, bahan yang dihasilkan dari pembakaran sisa-sisa organik seperti limbah makanan dan pertanian. Selain ekonomis dan ramah lingkungan, biochar memiliki sumber bahan baku yang melimpah. Pemanfaatan biochar tidak hanya membantu mengurangi limbah yang dibuang, tetapi juga memberikan solusi untuk pengolahan air limbah.
Namun, produksi biochar konvensional sering kali membutuhkan suhu tinggi (hingga 750 °C) dan lingkungan tertutup untuk menghindari oksidasi, yang berarti penggunaan energi dan biaya yang cukup besar. Penelitian baru-baru ini mencoba mencari cara alternatif yang lebih hemat energi, seperti membuat biochar pada suhu rendah dengan menggunakan udara terbuka. Dalam metode baru ini, daun kembang kol, limbah yang dihasilkan dalam jumlah besar dari industri makanan dan pertanian, dikarboksilasi pada suhu rendah (120 °C) dengan bantuan asam fosfat (H3PO4), yang ramah lingkungan dan mudah dibilas.
Dengan metode ini, biochar daun kembang kol (CLB) tidak hanya menawarkan proses yang lebih sederhana dan hemat energi, tetapi juga memiliki kemampuan menyerap ion logam berat dari air. Selain itu, metode ini memungkinkan pemanfaatan limbah sayuran yang melimpah dan seringkali sulit dikelola. Hal ini tidak hanya mengurangi biaya operasional di pasar dan industri, tetapi juga membantu menjaga lingkungan tetap bersih.