Biochar diproduksi oleh dekomposisi termal bahan organik dalam kondisi anoksik atau hampir anoksik. Proses ini secara luas disebut ‘pirolisis’, tetapi ada berbagai kondisi di mana pirolisis dapat terjadi, selain berbagai bahan baku dan perlakuan tambahan yang dapat digunakan. Variabilitas dalam salah satu dari kondisi ini, perlakuan atau bahan baku dapat memiliki efek yang signifikan pada sifat fisik dan/atau kimia produk biochar (misalnya porositas, luas permukaan, gugus fungsi yang tersedia, dan pH), yang mengarah pada peningkatan atau penurunan kemampuan penyerapan atau aplikasi lain.
Oleh karena itu memahami kondisi ini sangat penting dalam mengembangkan biochar untuk penyerapan amonium. Sedangkan ulasan sebelumnya telah membahas pengaruh kondisi pirolisis terhadap sifat material biochar dan metode magnetisasi biochar, dan penggunaannya untuk penyerapan polutan, ini adalah yang pertama untuk menilai masuk akalnya biochar magnetik untuk penyerapan amonium di tanah, sambil mempertimbangkan teknis dan tantangan logistik dalam lanskap remediasi yang lebih luas.
Prosedur magnetisasi sorben yang relatif sederhana dipelopori oleh seorang peneliti dan rekannya pada 1990-an lalu melalui pengendapan bersama oksida besi ke berbagai sorben untuk menghilangkan pewarna dari larutan. Gagasan menggabungkan partikel magnetik dengan sorben baru yang mudah diproduksi segera menyusul, dengan penelitian menggunakan karbon aktif menunjukkan harapan lebih lanjut untuk remediasi.
Tujuan utama magnetisasi adalah untuk memungkinkan pemisahan analit dan polutan yang sederhana, murah, dan efisien dari larutan berair. Ketika studi biochar tumbuh secara eksponensial selama tahun 2010-an, berbagai peneliti mulai memagnetisasi biochar. Adalah yang pertama, mengembangkan metode ‘satu langkah’ kopresipitasi dan pirolisis dari mana biochar magnetik diproduksi dengan sifat magnetik yang baik dan peningkatan penyerapan kontaminan organik dan fosfat. Oleh karena itu, manfaat potensial sekunder dari magnetisasi sekarang juga merupakan faktor yang harus dipertimbangkan, peningkatan kemampuan penyerapan biochar magnetik dibandingkan biochar non-magnetik (namun setara). Selain itu, penelitian sekarang mengungkap hubungan antara spesiasi besi dan mekanisme penghilangan polutan, misalnya, menemukan bahwa struktur karbon yang ada dalam produksi berinteraksi dengan besi untuk membentuk spesies besi yang berbeda, memungkinkan biochar magnetik dibuat khusus untuk meningkatkan penghilangan arsenik melalui imobilisasi. Namun, proses magnetisasi mungkin terlihat terlalu mahal atau rumit dibandingkan dengan teknologi remediasi lainnya, sehingga sebagai strategi baru, penelitian perlu menyertakan fokus pada skalabilitas dan efektivitas biaya. Sintesis biochar magnetik sejauh ini berada pada skala yang relatif kecil, menghasilkan kurang dari 0,1 kg – jumlah yang sesuai untuk percobaan karakterisasi dan penyerapan, tetapi bukan jumlah yang dapat digunakan untuk aplikasi lapangan.
English