Dalam beberapa tahun terakhir, gen resistensi antibiotik (ARGs) telah menjadi ancaman kesehatan global yang semakin mendesak. Diperkirakan 700.000 orang di seluruh dunia meninggal setiap tahun akibat infeksi yang tidak lagi dapat diatasi oleh antibiotik. ARGs tidak hanya tersebar luas di air, tanah pertanian, dan lumpur, tetapi juga dapat ditemukan di sayuran, bahkan udara yang kita hirup. Berbeda dengan polutan tradisional, ARGs dapat berpindah antar spesies melalui elemen genetik yang bergerak bebas, dikenal sebagai mobile genetic elements (MGEs), yang membuatnya menjadi ancaman berkelanjutan terhadap kesehatan manusia.
Salah satu sumber utama penyebaran ARGs adalah instalasi pengolahan air limbah, yang menjadi tempat berkembang biaknya ARGs, MGEs, dan bakteri resisten antibiotik (ARB). Ironisnya, lumpur yang dihasilkan dari pengolahan ini, meskipun kaya akan nutrisi yang dibutuhkan oleh tanaman, juga membawa risiko pencemaran yang serius. Untuk memanfaatkan lumpur ini sebagai pupuk organik tanpa membahayakan lingkungan, metode pengomposan yang efektif sangat diperlukan. Pengomposan aerobik, di mana mikroorganisme menguraikan bahan organik dalam lumpur menjadi humus dalam kondisi beroksigen, telah lama diakui sebagai metode yang efektif untuk mengurangi ARGs. Namun, meskipun metode ini telah menunjukkan keberhasilan dalam mengurangi beberapa gen resistensi, ketahanan ARGs dan bakteri dalam kompos konvensional masih menjadi tantangan besar.
Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti telah mengembangkan berbagai teknologi baru yang menjanjikan dalam pengomposan. Salah satu metode inovatif adalah penambahan aditif eksogen seperti biochar. Biochar, yang dihasilkan dari pirolisis biomassa pada suhu tinggi, memiliki struktur pori yang kaya dan kelompok fungsional yang dapat mengikat dan menurunkan kelimpahan ARGs. Selain itu, biochar juga dapat meningkatkan aktivitas mikroorganisme dalam kompos, mempercepat proses pembentukan humus, dan mengurangi jumlah bakteri yang resistan terhadap antibiotik.
Namun, pengomposan tidak hanya mengandalkan bahan tambahan seperti biochar. Suhu juga memegang peranan penting dalam proses ini. Pengomposan dengan suhu ultra-tinggi telah terbukti secara signifikan meningkatkan efektivitas dalam menghilangkan ARGs dan MGEs dari lumpur kota. Suhu yang sangat tinggi ini dapat dicapai dengan menambahkan hyperthermophiles, mikroorganisme yang mampu bertahan hidup dan berkembang pada suhu ekstrem. Penambahan hyperthermophiles bukan hanya meningkatkan suhu kompos tanpa memerlukan sumber panas eksternal, tetapi juga secara drastis mengurangi keberagaman dan kelimpahan bakteri pembawa ARGs.