Seiring dengan kemajuan globalisasi dan industrialisasi, terjadi peningkatan tajam dalam permintaan konsumsi energi. Pembakaran terlalu banyak bahan bakar fosil menyebabkan pelepasan gas rumah kaca (GRK) dalam jumlah besar, menyebabkan perubahan iklim dan degradasi lingkungan. Transisi menuju emisi nol bersih pada tahun 2050, penurunan emisi GRK, dan pencarian sumber energi berkelanjutan menjadi permasalahan yang mendesak. Selain itu, bioekonomi sirkular sebagai strategi untuk memenuhi Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs) PBB, bertujuan untuk mengoptimalkan penggunaan sumber daya, meminimalkan timbulan limbah, dan menciptakan sistem ekonomi terbarukan dan berketahanan. Dalam upaya mencapai energi berkelanjutan dan bersih, biochar telah menjadi alternatif yang menjanjikan. Teknik yang paling umum digunakan untuk memproduksi biochar adalah menggunakan pirolisis, yang memerlukan pemanasan biomassa di lingkungan rendah atau non-oksigen.
Biochar, merupakan residu arang padat kaya karbon yang dihasilkan dari penguraian biomassa. Biomaterial padat berkarbon ini sangat baik untuk berbagai aplikasi, termasuk produksi energi dan remediasi lingkungan karena kandungan karbonnya yang tinggi dan strukturnya yang stabil. Biochar memiliki sejarah penggunaan yang panjang, sejak ribuan tahun yang lalu ketika masyarakat adat menggunakannya sebagai bahan pembenah tanah untuk meningkatkan hasil panen. Penggunaan biochar konvensional pada terra pretax di lembah Amazon telah menunjukkan sifat biochar yang meningkatkan stabilitas dan kesuburan dalam jangka panjang. Selain itu, produksi biochar merupakan cara yang hemat biaya untuk menangkap karbon di atmosfer, terutama karbon dioksida (CO 2 ). Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa karbon dalam biochar berasal dari CO 2 di atmosferyang diserap tanaman melalui fotosintesis selama pertumbuhan. Setelah itu, karbon yang sebelumnya dilepaskan ke atmosfer sebagai CO 2 melalui dekomposisi atau pembakaran dapat disimpan secara efektif dalam jangka waktu yang lama dengan mengubah biomassa menjadi biochar.
Mikroalga, yang sering disebut sebagai biofuel generasi ketiga dan keempat, memiliki beberapa keunggulan dibandingkan makroalga, antara lain kemampuannya untuk tumbuh di lingkungan yang beragam, laju pertumbuhan yang cepat, kandungan biomassa yang tinggi, dan kapasitas penangkapan CO 2 yang kuat. Peneliti menemukan bahwa perbedaan antara mikroalga dan makroalga menyebabkan perbedaan rendemen biochar dari biochar yang dihasilkan, serta porositas dan luas permukaan spesifik biochar yang dihasilkan mikroalga lebih tinggi dibandingkan makroalga pada umumnya. Dibandingkan dengan sumber biochar lain yang berasal dari kayu, sekam padi, bunga matahari, dll , banyak penelitian telah menyoroti berbagai keunggulan dan penerapan biochar mikroalga dibandingkan biochar konvensional. Berbeda dari sumber biochar lainnya, mikroalga merupakan sumber daya yang relatif melimpah dan berkelanjutan, serta tidak bersaing dengan pertanian tradisional untuk mendapatkan sumber daya lahan. Selain itu, banyak perhatian telah diberikan pada mikroalga sebagai pendekatan untuk memitigasi dampak perubahan iklim. Karena mikroalga memiliki kapasitas untuk mengonsumsi CO2 lebih banyak dibandingkansumber lain dan secara efisien mengubah CO2 menjadibiomassa melalui proses fotosintesis selama budidaya. Selain itu, produksi biochar dari mikroalga memberikan manfaat ganda dengan memanfaatkan air limbah untuk sintesis biochar dan pengolahan air limbah. Biochar mikroalga juga mempunyai arti penting dalam industri pertanian berkelanjutan. Karena mikroalga kaya akan unsur logam seperti nitrogen, fosfor, dan kalium, mikroalga dapat meningkatkan kesuburan tanah dan hasil panen secara signifikan. Selain itu, struktur berpori dan luas permukaan biochar mikroalga yang tinggi meningkatkan kemampuannya dalam menahan air dan unsur hara di dalam tanah, sehingga meningkatkan kandungan air dan konsumsi unsur hara oleh tanaman.
English