Biochar dari Sisa Tanaman Pertanian?

Pengelolaan limbah tanaman masih menjadi masalah signifikan di sektor pertanian. Setiap tahun, jutaan ton sisa tanaman diproduksi di seluruh dunia (5280 megaton pada 2020–21). Sebagian besar sisa tanaman dibakar atau ditinggalkan langsung di lapangan, melepaskan gas berbahaya, kabut asap, dan partikel ke atmosfer. Di banyak daerah, pembakaran sisa tanaman merupakan kontributor utama polusi udara karena tidak ada cara yang layak untuk membuang sisa tanaman. Salah satu isu serius yang dihadapi dunia saat ini adalah perubahan iklim, yang menjadi ancaman signifikan bagi bumi kita. Meningkatnya pemanasan global berdampak buruk terhadap pembangunan pertanian, termasuk bencana cuaca ekstrim, kekeringan, dan erosi tanah. Oleh karena itu, diperlukan solusi pembuangan residu pertanian yang efektif dan ramah lingkungan. Konversi residu agro menjadi biochar dapat menjadi salah satu teknik untuk membuangnya secara aman dan telah mendapatkan perhatian ilmiah yang signifikan sebagai solusi potensial untuk masalah ini. Zat kaya karbon yang disebut biochar dibuat dengan mengubah biomassa lignoselulosa secara termokimia , seperti biomassa kayu, limbah pertanian, limbah organik, dan sampah kota.

Metode yang paling banyak digunakan untuk membuat biochar disebut pirolisis, prosedur termokimia di mana bahan baku organik dipecah dalam kondisi anaerobik atau dengan sedikit atau tanpa oksigen. Ciri khas biochar adalah luas permukaannya yang besar, kandungan karbon yang kaya, struktur yang sangat berpori, bandel dan kapasitas tukar kation yang tinggi, yang menjadi alasan penggunaannya dalam aplikasi lingkungan seperti penyerapan karbon, amandemen tanah dan pengolahan air. Berdasarkan sifat-sifat ini, biochar mengurangi dekomposisi karbon organik tanah sebesar 44 hingga 365 kg C/t BC-C dan meningkatkan penangkapan karbon oleh tanaman. Biochar adalah alat yang berguna untuk perbaikan lingkungan karena kapasitasnya untuk menyerap dan mengkatalisasi berbagai kontaminan organik dan anorganik yang ditemukan dalam air limbah. Alasannya adalah karena luas permukaannya yang luas, porositas yang besar, dan gugus fungsi yang menonjol. Biochar berpotensi menghasilkan banyak minat karena dua tantangan global utama: perubahan iklim dan ketahanan pangan. Pertama, perubahan iklim menantang kesehatan dan keselamatan makhluk hidup, gaya hidup manusia, dan laju pertumbuhan ekonomi. Pembakaran limbah pertanian di tempat melepaskan sejumlah besar gas berbahaya ke atmosfer, berkontribusi terhadap dampak lingkungan yang negatif. Biochar yang dihasilkan dari sisa tanaman merupakan produk dari teknologi konversi termokimia yang berfokus pada energi yang tidak habis-habisnya , yang menghasilkan biochar untuk menggantikan pupuk kimia dan mengendalikan pembakaran limbah tanaman di tempat. Sangat penting bahwa produksi biofuel digunakan untuk mengimbangi emisi karbon. Selain itu, biochar harus mampu menyerap karbon secara efektif untuk memerangi efek negatif emisi karbon terhadap lingkungan kita. Kedua, diperlukan solusi yang efektif dan baru untuk melanjutkan produksi pangan bagi populasi yang meningkat pesat.

Pupuk sintetis telah lama digunakan untuk meningkatkan produktivitas tanah pertanian, sebagian larut ke lingkungan dan mengeluarkan gas rumah kaca (GRK). Beberapa tantangan mendasar untuk praktik pertanian termasuk peningkatan retensi air dan mikrobiota dalam tanah, dan meningkatkan efisiensi pupuk. Biochar memiliki potensi untuk bertindak sebagai pupuk ramah lingkungan, meningkatkan produktivitas pertanian dan kualitas produk pertanian. Biochar merupakan zat yang kaya akan unsur hara dan mendapat perhatian sebagai bahan pembenah tanah. Penggunaannya dapat membantu meningkatkan hasil panen dan meningkatkan penyerapan karbon tanah. Tampaknya penggunaan biochar untuk pembenah tanah meningkatkan kerapatan unsur hara tanah, menurunkan kerapatan curah, dan kebutuhan pupuk. Selain itu, meningkatkan kapasitas menahan air, aktivitas mikroba tanah, stabilisasi bahan organik tanah, meningkatkan pertumbuhan tanaman  dan meningkatkan hasil panen. Dengan mengubah sisa tanaman pertanian menjadi biochar, tingkat sosial ekonomi petani dapat ditingkatkan melalui peningkatan produktivitas dan pengurangan kebutuhan pupuk. Biochar tentunya memiliki nilai bagi petani sebagai alternatif pembakaran tunggul. Ini juga dapat dipasarkan, menjadikannya sumber pendapatan yang menguntungkan bagi keluarga petani. Penggunaan biochar ramah lingkungan dan mengurangi bahaya manusia dari penggunaan pupuk kimia secara teratur.

Biochar telah direkomendasikan untuk meningkatkan kesuburan tanah dan produksi tanaman sambil memerangi perubahan iklim antropogenik. Aplikasi biochar menunjukkan manfaat lingkungan sebelum dikomersialkan atau diadopsi dalam skala besar. Ada minat yang meningkat dalam melakukan penilaian siklus hidup (LCA) untuk bio skala besar dalam beberapa tahun terakhir. LCA dari sistem produksi biochar dapat diukur dalam kaitannya dengan dampak lingkungannya, memungkinkan untuk perbandingan standar berbagai bahan baku dan teknologi produksi biochar. Banyak penelitian mendefinisikan LCA secara berbeda, seperti batasan sistem dan unit fungsional, membuat perbandingan lintas studi menjadi sulit. Selain itu, LCA dapat membantu praktisi dan pembuat kebijakan mengoptimalkan sistem produksi biochar.