Industri tekstil, kulit, makanan, kosmetik, dan kertas sangat bergantung pada pewarna organik, namun pembuangan limbah pewarna ini ke lingkungan, bahkan dalam jumlah kecil dapat berdampak buruk pada ekosistem perairan. Limbah pewarna dapat menghambat masuknya cahaya matahari ke dalam air, mengurangi kadar oksigen terlarut, dan mengganggu keseimbangan kehidupan akuatik. Salah satu zat pewarna yang sering digunakan adalah metilen biru (MB), yang banyak digunakan untuk pewarnaan kain, kayu, dan sutra. Sayangnya, MB bersifat toksik, karsinogenik, dan sulit terurai secara alami, sehingga dapat membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan.
Untuk mengatasi masalah ini, berbagai metode telah digunakan, termasuk metode fisik, kimia, dan biologi. Di antara semua teknik yang tersedia, metode adsorpsi menjadi solusi yang paling efektif dan ramah lingkungan. Keunggulan adsorpsi terletak pada kemudahan proses, biaya rendah, serta kemampuannya bekerja pada suhu dan tekanan lingkungan tanpa memerlukan bahan kimia berbahaya.
Salah satu bahan adsorben yang semakin banyak digunakan adalah biochar, yaitu material karbon amorf yang dihasilkan melalui pirolisis biomassa pada suhu di bawah 700 °C dalam kondisi terbatas oksigen. Biochar memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat baik, seperti luas permukaan spesifik yang besar, porositas tinggi, dan beragam gugus fungsi aktif di permukaannya. Hal ini membuatnya sangat efektif dalam mengikat zat pencemar di dalam air.
Biochar yang dihasilkan dari limbah kulit Brassica juncea var. gemmifera Lee et Lin (BJ), yaitu sejenis sayuran yang populer di China barat daya, menawarkan potensi besar sebagai bahan adsorben alami. Kulit BJ yang tebal dan tidak dapat dikonsumsi sering kali terbuang sia-sia, padahal mengandung banyak senyawa seperti selulosa, lignin, dan senyawa thioglukosida yang dapat berinteraksi dengan polutan melalui ikatan hidrogen.
Melalui proses pirolisis vakum pada suhu rendah, kulit BJ dapat diubah menjadi biochar berkualitas tinggi. Proses ini tidak hanya lebih hemat energi dan ramah lingkungan, tetapi juga menghasilkan gas buangan yang dapat diserap dengan baik oleh sistem penyerap gas. Biochar yang dihasilkan menunjukkan selektivitas tinggi terhadap zat pewarna kationik seperti metilen biru, menjadikannya solusi yang sangat efektif untuk membersihkan limbah industri.
Hasil uji menunjukkan bahwa biochar yang dibuat pada suhu 280 °C dan 160 °C memiliki kapasitas adsorpsi yang tinggi, masing-masing sebesar 192,8 mg/g dan 167,40 mg/g terhadap MB. Proses adsorpsi ini mengikuti model isoterm Langmuir dan kinetika pseudo-order dua nonlinier, yang menunjukkan bahwa biochar memiliki daya serap tinggi dan dapat digunakan secara berulang. Selain itu, parameter termodinamika mengindikasikan bahwa proses adsorpsi ini bersifat eksotermis.
Dengan demikian, biochar dari kulit BJ merupakan solusi alami, ekonomis, dan ramah lingkungan dalam mengatasi pencemaran zat pewarna organik di air. Melalui pemanfaatan limbah tanaman yang selama ini terbuang, kita tidak hanya mengurangi pencemaran lingkungan, tetapi juga memberikan manfaat ekonomi yang lebih luas. Inovasi ini berpotensi menjadi bagian dari solusi berkelanjutan untuk menjaga kelestarian lingkungan dan kesehatan manusia di masa depan.