Air adalah sumber daya yang tak ternilai harganya, tetapi ketika tercemar oleh logam berat berbahaya seperti kadmium, maka air tersebut bisa menjadi ancaman serius bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Logam berat tidak hanya mencemari air, tetapi juga akumulatif, sehingga sangat penting untuk menyingkirkan mereka dari air limbah sebelum mencemari sumber daya air.
Salah satu metode yang telah dieksplorasi untuk menghilangkan logam berat dari air adalah adsorpsi, yaitu proses pengikatan partikel atau molekul tertentu ke permukaan suatu zat. Banyak bahan adsorben telah digunakan dalam industri, seperti karbon aktif, alumina aktif, gel silika, karbon zeolit molekuler, dan adsorben polimer. Namun, salah satu bahan adsorben yang menarik perhatian adalah biochar.
Biochar adalah produk padat dari pirolisis biomassa, yang merupakan proses pemanasan pada suhu tinggi dalam ketiadaan oksigen untuk menghasilkan biofuel. Meskipun tujuan utama produksi biochar adalah untuk menghasilkan energi atau mengurangi penggunaan biomassa, biochar telah menarik perhatian sebagai bahan adsorben yang sangat efektif untuk menghilangkan logam berat dan polutan organik dalam larutan air.
Pentingnya biochar dalam penghilangan logam berat telah memunculkan upaya untuk meningkatkan efektivitasnya. Biochar yang belum dimodifikasi memiliki kemampuan terbatas untuk mengadsorpsi logam berat dari air limbah. Oleh karena itu, para peneliti telah memfokuskan perhatian pada modifikasi permukaan biochar untuk meningkatkan kemampuannya. Modifikasi permukaan biochar dapat dilakukan melalui aktivasi fisik atau kimia, dan juga melalui pembentukan komposit dengan bahan lain seperti tanah liat, bahan karbon, mikroorganisme, senyawa organik, dan oksida logam. Modifikasi ini menciptakan gugus fungsional baru yang meningkatkan kemampuan biochar dalam mengikat logam berat.
Salah satu terobosan terbaru adalah pengembangan biochar magnetik. Biochar magnetik adalah biochar yang telah dimodifikasi dengan penambahan oksida besi (Fe3O4), yang memberikan biochar sifat magnetik. Biochar magnetik tidak hanya efektif dalam menghilangkan logam berat dari air, tetapi juga memiliki kemampuan untuk dengan mudah dipisahkan dari larutan menggunakan medan magnet.
Penggunaan biochar magnetik telah terbukti efektif dalam menghilangkan logam berat seperti kadmium dari larutan air. Biochar magnetik mampu mengadsorpsi kadmium dengan efisiensi tinggi, dan kemampuannya untuk dengan mudah dipisahkan dari larutan membuatnya menjadi solusi yang menjanjikan dalam pengolahan air.
Dalam penelitian terbaru, biochar magnetik telah berhasil disintesis dari biochar kenaf dan oksida besi. Biochar magnetik ini telah dianalisis menggunakan berbagai metode karakterisasi, termasuk pemantauan sampel getaran magnetik (VSM), mikroskop elektron pemindaian (SEM), difraksi sinar-X (XRD), spektroskopi inframerah Fourier transformasi (FTIR), dan spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS).
Hasil penelitian ini membuktikan bahwa biochar magnetik adalah solusi canggih yang memiliki potensi besar dalam mengatasi pencemaran logam berat dalam air. Dengan kemampuan adsorpsi yang tinggi dan kemudahan dalam pemisahan, biochar magnetik dapat menjadi alat yang berharga dalam menjaga kualitas air dan melindungi lingkungan serta kesehatan manusia dari dampak negatif logam berat.
Dengan terus mengembangkan teknologi ini, kita dapat memiliki harapan untuk mengatasi masalah serius pencemaran logam berat dalam air dan menciptakan masa depan yang lebih bersih dan berkelanjutan.
English