Untuk memberi makan populasi dunia yang terus bertambah, petani perlu menanam banyak tanaman. Tanaman membutuhkan air untuk tumbuh dan berkembang, dan air yang digunakan untuk mengairi tanaman sekitar 70% dari penggunaan air tawar global. Tetapi banyak daerah di dunia mengalami kekurangan air. Itu bisa menyulitkan petani untuk mendapatkan air yang cukup untuk bercocok tanam. Para peneliti sedang menjajaki sumber air alternatif yang dapat memenuhi kebutuhan irigasi saat ini dan masa depan secara berkelanjutan.
Air limbah kota yang diolah dapat digunakan untuk mengairi tanaman. Tetapi ada beberapa tantangan yang harus diatasi. Misalnya, air limbah kota dapat mengandung antibiotik. “Antibiotik ini dapat menumbuhkan bakteri resisten antibiotik dalam sistem pertanian irigasi air limbah ,” kata Michael Schmidt, seorang peneliti di US Salinity Laboratory di Riverside, California. Laboratorium Salinitas Amerika Serikat adalah bagian dari Layanan Penelitian Pertanian (ARS) USDA.
Schmidt adalah penulis utama studi baru yang menunjukkan bahan tanaman lokal atau sisa makanan dapat digunakan untuk menghilangkan antibiotik dari air limbah kota. Para peneliti menggunakan biochar, zat mirip arang, yang dibuat dengan memanaskan bahan organik pada suhu tinggi tanpa oksigen. Biochar menghilangkan lebih dari 97% dari tiga antibiotik yang diukur para peneliti dari air limbah kota melalui adsorpsi.
Yang penting, Schmidt dan rekannya menggunakan bahan tanaman yang tersedia secara lokal, yakni cangkang pistachio dan daun kurma untuk membuat biochar. Bahan lokal tidak perlu diangkut jarak jauh. Itu dapat mengurangi biaya, konsumsi sumber daya, dan polusi.
Para peneliti juga menunjukkan bahwa bagaimana biochar diproduksi, bukan dari apa biochar diproduksi, membuat perbedaan besar dalam kemampuannya menghilangkan antibiotik dari air limbah. Pembuatan biochar menghasilkan bahan seperti arang berpori yang kaya akan karbon. “Kunci produksi biochar adalah kurangnya oksigen selama pemanasan,” kata Schmidt. Pemanasan dengan oksigen terutama menghasilkan abu (dan bukan biochar).
Biochar menghilangkan antibiotik dari air limbah melalui beberapa mekanisme kimia. Efisiensi mekanisme kimia ini dapat bergantung pada ciri fisik biochar. Studi tersebut menunjukkan bahwa mengukur ciri-ciri fisik biochar ini dapat menghemat waktu dan biaya.
Schmidt dan rekannya adalah bagian dari upaya membangun sistem pengolahan air berbasis biochar. “Penelitian di masa depan akan menggabungkan bahan biochar ini dan lainnya ke dalam sistem pengolahan air yang ditingkatkan,” kata Schmidt.” Tujuannya adalah agar sistem pengolahan ini mampu mengolah jumlah air yang relevan untuk irigasi skala lapangan.”
English