Bayangkan sebuah bahan hitam legam yang tampak sederhana (sekilas seperti arang biasa) namun menyimpan potensi besar untuk menyelamatkan bumi dari krisis iklim. Itulah biochar, material kaya karbon yang dihasilkan dari pembakaran biomassa dalam kondisi tanpa oksigen, atau yang disebut proses pirolisis. Selama beberapa tahun terakhir, biochar semakin menarik perhatian ilmuwan dan praktisi lingkungan karena kemampuannya dalam menyimpan karbon jangka panjang di tanah serta memperbaiki kualitas lahan pertanian.
Namun ada satu pertanyaan besar yang masih menggantung: seberapa lama biochar bisa bertahan di lingkungan tanpa terurai?
Memang, banyak eksperimen di laboratorium menunjukkan bahwa biochar bisa bertahan ratusan bahkan ribuan tahun, tetapi sulit memastikan hal itu karena penelitian biasanya berlangsung hanya beberapa tahun. Mengukur sesuatu yang berlangsung selama berabad-abad tentu bukan perkara mudah. Maka dari itu, para ilmuwan kini mencoba pendekatan baru, bukan hanya dengan melihat berapa banyak karbon yang dilepaskan dari tanah, tapi dengan menganalisis sifat fisik dan kimia biochar itu sendiri.
Sebuah studi terbaru mencoba menjawab teka-teki ini lewat tiga metode karakterisasi: hydropyrolysis (HyPy), konduktivitas listrik padat (SEC), dan rasio hidrogen terhadap karbon (H/C). Ketiganya digunakan untuk memperkirakan seberapa stabil karbon di dalam biochar terhadap proses pelapukan dan degradasi.
Tim peneliti memproduksi 42 jenis biochar dari dua sumber biomassa berbeda: jerami dan kayu. Semua diproses menggunakan reaktor pirolisis skala pilot dengan suhu antara 400 hingga 800°C. Hasilnya menarik, semakin tinggi suhu pirolisis, semakin tinggi pula kandungan karbon yang tahan terhadap degradasi (BCHyPy), hingga mencapai lebih dari 90% pada suhu di atas 600°C.
Secara sederhana, HyPy berfungsi seperti “ujian ketahanan” bagi biochar. Proses ini memanaskan biochar di bawah tekanan tinggi dengan gas hidrogen untuk menghapus komponen karbon yang masih rapuh, menyisakan hanya karbon yang benar-benar stabil, atau yang disebut karbon aromatik terkondensasi. Karbon jenis inilah yang dipercaya bisa bertahan selama berabad-abad di tanah.
Menariknya lagi, semakin tinggi suhu pembakaran, semakin kuat pula konduktivitas listrik biochar. Ini karena struktur karbonnya menjadi lebih teratur dan menyerupai grafit, sehingga elektron dapat bergerak lebih bebas. Hubungan ini ternyata selaras dengan tingkat kestabilan karbon biochar, menandakan bahwa sifat kelistrikan bisa menjadi indikator baru untuk memprediksi umur panjang biochar di lingkungan.
Rasio H/C yang selama ini digunakan sebagai penentu kestabilan biochar juga terbukti konsisten dengan hasil HyPy dan SEC. Biochar dengan rasio H/C rendah (artinya lebih sedikit kandungan hidrogen dibanding karbon) biasanya lebih aromatik dan lebih tahan terhadap degradasi mikroba.
Penelitian ini juga unik karena dilakukan menggunakan reaktor pirolisis kontinu berskala pilot, bukan laboratorium kecil. Artinya, kondisi produksinya lebih mendekati proses industri yang sesungguhnya, sehingga hasilnya bisa lebih mudah diterapkan dalam praktik nyata, misalnya untuk pembuatan biochar sebagai bahan bangunan, campuran beton, atau amandemen tanah pertanian.
Secara keseluruhan, hasil penelitian ini membawa pesan optimistis: biochar bukan sekadar “arang modern”, melainkan salah satu alat paling menjanjikan dalam strategi mitigasi perubahan iklim. Jika diproduksi dengan suhu yang tepat dan dari bahan yang sesuai, biochar dapat menjadi penyimpan karbon abadi, mengurung CO₂ dari atmosfer ke dalam tanah untuk ratusan bahkan ribuan tahun ke depan.
Lebih dari itu, penelitian semacam ini membantu kita memahami satu hal penting: upaya melawan perubahan iklim tidak selalu harus bersifat futuristik atau bergantung pada teknologi canggih. Kadang, jawabannya justru berasal dari sesuatu yang sederhana, sebutir debu hitam yang, jika dikelola dengan benar, bisa menjadi kunci bagi masa depan yang lebih hijau. 🌱