Seperti yang diprediksi oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB), populasi dunia, dengan 7,7 miliar pada tahun 2019, akan menjadi 8,5 miliar pada tahun 2030. Afrika diproyeksikan mengalami peningkatan lebih dari 50% populasi dunia antara tahun 2020–2050 ; sebaliknya, Cina, negara terpadat secara global, diperkirakan akan mengalami penurunan populasi dalam periode yang sama. Afrika dan Asia adalah benua dengan jumlah populasi penduduk miskin tertinggi. Di seluruh dunia, 4.973,4 juta hektar lahan tersedia untuk pertanian. Eropa, Amerika, dan Oseania menempati porsi paling sedikit sebesar 9–12%; lahan pertanian yang paling luas tersedia di Asia (38%), sedangkan Afrika menempati titik tengah sebesar 23%. Namun, lahan subur menurun karena degradasi lahan, tujuan pemukiman, kekeringan, kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, dan bencana alam dan ulah manusia.
Ini akan berdampak buruk terhadap ketersediaan lahan pertanian, distribusi pangan, dan perubahan iklim, yang mengancam ekosistem. Bersama dengan Tujuan Pembangunan Berkelanjutan Perserikatan Bangsa-Bangsa (UNSDGs) dan konservasi planet ini, reklamasi lahan, perlindungan, dan nutrisi sangat diperlukan untuk mengakomodasi peningkatan populasi. Berdasarkan daur ulang limbah biologis organik yang aman untuk pengelolaan berkelanjutan dan reklamasi tanah terdegradasi dapat membantu mencapai UNSDGs. Bertentangan dengan efek pupuk kimia pada degradasi tanah dengan efek negatif pada pertanian berkelanjutan, pupuk organik memberikan dampak positif yang berkepanjangan terhadap kesuburan tanah dan aman. Telah ada peningkatan minat dan penelitian dalam menerapkan kompos, biochar, dan campuran kompos biochar untuk menyuburkan tanah pertanian. Biochar adalah deposit dari karbonisasi biomassa pada suhu tinggi di lingkungan udara yang terkendali. Sifat unik biochar, seperti gugus fungsi permukaan, permukaan spesifik, dan bukaan pori, bergantung pada sifat dan pemeliharaan biomassa. Demikian pula kompos adalah campuran bahan-bahan organik yang telah mengalami proses dekomposisi alami.
Biaya biochar yang rendah mendorong penerapannya yang multifungsi dalam sains dan teknologi. Ketika dimasukkan ke dalam pakan ternak, biochar membantu pencernaan; feses dari hewan yang diberi pakan berbahan biochar memiliki bau yang lebih sedikit dan dapat digunakan sebagai pupuk organik. Biochar adalah kandidat yang baik untuk desain pupuk slow release; pupuk semacam itu akan mengurangi biaya, kehilangan waktu kerja yang menguntungkan, dan pemborosan. Dalam industri makanan, biochar telah diadaptasi untuk merancang bahan kemasan biodegradable untuk produk pertanian yang mudah rusak. Bahan pengemas tersebut meningkatkan umur simpan produk makanan yang mudah rusak; bahan paket biodegradable mempromosikan ilmu pengetahuan dan teknologi hijau. Di bidang lingkungan binaan dan rekayasa, pemanfaatan biochar dalam persiapan mortar mengurangi jumlah pasir dan semen yang dibutuhkan untuk campuran. Pengasingan logam berat dan pewarna dari limbah industri dan berbahaya melalui adsorpsi pada biochar adalah teknik remediasi ramah lingkungan yang murah dan relatif murah. Logam yang terserap dapat diolah dan digunakan kembali sesuai kebutuhan.
Aplikasi gabungan biochar dan kompos ke tanah pertanian telah meningkat dalam tren penelitian, termasuk penerapan biochar yang dikomposkan bersama sebagai produk akhir dari penambahan biochar ke bahan pengomposan mentah untuk pertumbuhan tanaman dan peningkatan kualitas tanah, dan untuk pengolahan tanah yang tercemar oleh kontaminan anorganik dan organik. Perhatian yang meningkat disebabkan oleh sifat fisikokimia yang menguntungkan, dan sifat biologis. Perlu dicatat bahwa tiga pendekatan digunakan untuk aplikasi bersama dan produksi biochar-kompos, dan ini termasuk (i) pencampuran biochar dengan kompos setelah proses pengomposan diikuti dengan aplikasinya ke tanah, (ii) penambahan bahan yang diketahui jumlah biochar pada bahan baku pada awal proses dekomposisi sebelum aplikasi tanah, (iii) inkubasi kompos dan biochar pada waktu tertentu sebelum aplikasi tanah. Kompos biochar yang dihasilkan dalam (ii) dan (iii) masing-masing disebut sebagai kompos inkubasi atau biochar yang dikomposkan bersama.
English