Di tengah krisis iklim yang kian terasa, dunia berlomba mencari cara untuk menahan laju pemanasan global agar tetap di bawah 2 derajat Celsius. Mengurangi emisi saja tidak lagi cukup. Para ilmuwan sepakat bahwa kita juga perlu menarik kembali karbon dioksida yang sudah terlanjur menumpuk di atmosfer. Di sinilah teknologi emisi negatif mengambil peran penting.
Salah satu pendekatan yang paling siap diterapkan bukanlah mesin raksasa penyedot karbon di udara, melainkan material hitam sederhana yang lahir dari pembakaran biomassa tanpa oksigen: biochar. Selama lebih dari satu dekade, biochar dibicarakan sebagai strategi karbon negatif yang menjanjikan. Ketika sisa tanaman dipanaskan pada suhu tinggi dalam proses yang disebut pirolisis, karbon yang sebelumnya tersimpan dalam jaringan tumbuhan berubah menjadi struktur aromatik yang jauh lebih stabil. Alih-alih kembali ke atmosfer dalam hitungan bulan atau tahun seperti saat biomassa membusuk, karbon dalam biochar dapat bertahan di tanah selama ratusan bahkan ribuan tahun.
Potensi globalnya tidak kecil. Sejumlah perkiraan menyebut biochar mampu mengunci karbon setara 0,7 hingga 1,8 gigaton CO2 per tahun. Namun angka ini sangat bergantung pada dua hal: seberapa banyak biochar yang dihasilkan dari biomassa, dan seberapa stabil karbon di dalamnya ketika ditanam di tanah.
Produksi biochar sendiri menghasilkan tiga produk utama. Padatan berupa biochar, cairan pirolisis yang mengandung asam organik dan senyawa fenolik, serta gas seperti karbon monoksida, karbon dioksida, hidrogen, dan metana. Komposisi biomassa dan kondisi pemanasan, terutama suhu tertinggi yang dicapai, sangat menentukan hasil akhirnya. Umumnya, semakin tinggi suhu dan semakin lama proses berlangsung, semakin stabil karbon yang terbentuk. Namun ada harga yang harus dibayar: hasil biochar berkurang karena lebih banyak karbon terlepas sebagai gas.
Dalam konteks penyimpanan karbon, yang paling penting bukan sekadar stabilitas per gram biochar, melainkan berapa banyak karbon stabil yang bisa diperoleh dari setiap ton biomassa. Jika kita dapat meningkatkan jumlah karbon stabil tanpa harus menambah bahan baku atau memperkeras proses pemanasan, maka efisiensi penggunaan lahan dan sumber daya biomassa pun ikut meningkat.
Di sinilah peran unsur mineral menjadi menarik. Biomassa secara alami mengandung komponen anorganik seperti kalium, natrium, kalsium, dan magnesium. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa logam alkali dan alkali tanah ini dapat bertindak sebagai katalis dalam pembentukan biochar, sehingga meningkatkan hasil padatan. Namun pengaruhnya terhadap jumlah karbon yang benar-benar stabil belum banyak dikaji secara sistematis.
Pendekatan yang kini mulai dilirik adalah menambahkan kalium dalam konsentrasi rendah selama proses produksi biochar. Kalium, selain murah dan mudah diperoleh, juga merupakan unsur hara makro yang penting bagi tanaman. Dengan penambahan sekitar satu hingga dua persen bahan aditif berbasis kalium, potensi penyerapan karbon biochar dapat meningkat secara signifikan, bahkan hingga puluhan persen.
Peningkatan ini bukan sekadar angka laboratorium. Jika diterapkan secara luas, kapasitas penyerapan karbon global dari biochar diperkirakan dapat melampaui 2,6 gigaton CO2 ekuivalen per tahun. Artinya, dari jumlah biomassa dan lahan yang sama, lebih banyak karbon bisa dikunci di tanah. Secara ekonomi, hal ini memperbaiki kelayakan produksi biochar sebagai bagian dari strategi mitigasi perubahan iklim.
Menariknya lagi, biochar yang diperkaya kalium tidak hanya lebih efektif dalam menyimpan karbon, tetapi juga lebih bermanfaat bagi pertanian. Ketika diaplikasikan ke tanah, ia sekaligus menjadi sumber nutrisi bagi tanaman. Dengan demikian, petani tidak hanya berkontribusi pada penyimpanan karbon, tetapi juga meningkatkan kesuburan lahan.
Selama ini, penerapan biochar sering kali bergantung pada manfaat tambahannya bagi tanah, seperti perbaikan struktur, peningkatan kapasitas menahan air, atau peningkatan hasil panen. Namun dengan meningkatnya potensi penyimpanan karbon melalui pengayaan mineral seperti kalium, biochar dapat berdiri lebih kuat sebagai alat khusus untuk sekuestrasi karbon, tanpa harus selalu bergantung pada peningkatan produktivitas tanaman sebagai justifikasi utama.
Pendekatan ini telah diuji pada tanaman energi seperti Miscanthus giganteus, rumput berdaya tumbuh tinggi yang banyak dibudidayakan untuk biomassa. Dengan tambahan kalium asetat dalam jumlah kecil, hasil dan stabilitas karbon biochar meningkat dibandingkan tanpa penambahan mineral. Perbandingan dengan natrium menunjukkan bahwa tidak semua logam alkali memberi efek yang sama, sehingga pemilihan aditif menjadi faktor penting.
Dalam menghadapi perubahan iklim, solusi besar sering kali terdengar rumit dan mahal. Namun kisah biochar menunjukkan bahwa inovasi kecil, seperti menambahkan sedikit kalium dalam proses pembuatannya, dapat memberi dampak besar. Dari ladang energi hingga tanah pertanian, arang hitam ini berpotensi menjadi jembatan antara kebutuhan pangan, pengelolaan limbah biomassa, dan upaya global menahan laju pemanasan bumi.
Di tengah urgensi krisis iklim, mungkin jawaban tidak selalu datang dari teknologi futuristik yang berkilau, melainkan dari pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana unsur sederhana seperti kalium dapat membantu kita mengunci karbon lebih lama di dalam tanah, menjaga keseimbangan atmosfer untuk generasi mendatang.