Inovasi Ramah Lingkungan: Biochar dari Serbuk Gergaji Poplar untuk Hilangkan Kromium dari Air Limbah

Inovasi Ramah Lingkungan: Biochar dari Serbuk Gergaji Poplar untuk Hilangkan Kromium dari Air Limbah

Kromium heksavalen [Cr(VI)] merupakan salah satu polutan berbahaya yang sering ditemukan dalam air limbah industri. Dengan toksisitas tinggi dan kemampuan oksidasi yang kuat, Cr(VI) dapat menyebabkan kanker dan mutasi gen jika terserap ke dalam tubuh manusia. Oleh karena itu, pengolahan air limbah yang mengandung Cr(VI) menjadi topik penting dalam perlindungan lingkungan air.

Biochar telah dikenal sebagai solusi yang efektif dan ramah lingkungan untuk mengatasi masalah ini. Dalam penelitian terbaru, para ilmuwan telah mengembangkan biochar inovatif dari serbuk gergaji poplar dengan menggunakan strategi kombinasi delignifikasi, karbonisasi, dan aktivasi KOH. Hasilnya menunjukkan kapasitas adsorpsi yang luar biasa, menjadikan biochar ini sebagai kandidat unggulan untuk menghilangkan Cr(VI) dari air limbah.

Proses Delignifikasi dan Karbonisasi

Langkah pertama dalam proses ini adalah delignifikasi, di mana lignin dan hemiselulosa dihilangkan dari serbuk gergaji poplar. Proses ini memberikan struktur berlapis pada dinding sel kayu, yang kemudian dikarbonisasi untuk mempertahankan porositas tinggi. Karbonisasi dilakukan pada suhu tinggi (>600 °C) di bawah atmosfer inert, menghasilkan biochar dengan struktur berpori yang optimal.

Langkah berikutnya adalah aktivasi kimia menggunakan KOH, yang memperkaya biochar dengan gugus fungsi oksigen seperti −COOH, −OH, dan O=CH–. Gugus-gugus ini meningkatkan interaksi elektrostatik dengan spesies Cr(VI), seperti HCrO4– dan Cr2O72–, sehingga meningkatkan kapasitas adsorpsi. Hasilnya, biochar yang diaktivasi (ACDW) memiliki luas permukaan spesifik sebesar 970,52 m² g–1 dan kapasitas adsorpsi maksimum sebesar 294,86 mg g–1, jauh lebih tinggi dibandingkan dengan biochar yang tidak dimodifikasi dan sebagian besar biochar lain yang telah dilaporkan sebelumnya.

Penemuan ini menunjukkan bahwa mekanisme adsorpsi Cr(VI) pada ACDW melibatkan beberapa faktor sinergis, termasuk gaya kapiler, tarik-menarik elektrostatik, kompleksasi kimia, dan aksi reduksi. ACDW tidak hanya memiliki kapasitas adsorpsi yang tinggi tetapi juga menunjukkan kesesuaian dengan isoterm Langmuir, model kinetika pseudo-orde kedua, dan model difusi adsorpsi dalam eksperimen batch.

Keunggulan dan Aplikasi Praktis

Biochar dari serbuk gergaji poplar ini tidak hanya ramah lingkungan dan berbiaya rendah, tetapi juga menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam menghilangkan Cr(VI) dari air limbah. Metode ini menawarkan solusi yang menjanjikan untuk pengolahan air limbah industri, membantu mengurangi polusi lingkungan dan risiko kesehatan masyarakat. Dengan menggabungkan teknik delignifikasi, karbonisasi, dan aktivasi kimia, kita dapat menciptakan biochar dengan struktur berpori dan kapasitas adsorpsi yang optimal. Ini tidak hanya meningkatkan efisiensi pengolahan air limbah tetapi juga memberikan solusi berkelanjutan untuk masalah lingkungan global.

Biochar dari serbuk gergaji poplar ini adalah contoh nyata bagaimana inovasi teknologi dapat memberikan dampak positif yang signifikan terhadap lingkungan. Dengan terus mengembangkan dan mengoptimalkan metode ini, kita dapat berkontribusi pada perlindungan lingkungan dan kesehatan masyarakat yang lebih baik di masa depan.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

en_USEnglish