Dalam era di mana keberlanjutan dan efisiensi menjadi perhatian utama, inovasi dalam pengelolaan limbah menjadi semakin penting. Salah satu terobosan menarik adalah penggunaan limbah serat selulosa dari daur ulang kertas bekas skala industri sebagai substrat untuk budidaya jamur yang dapat dimakan serta bahan baku untuk produksi biochar aktif untuk pengolahan air. Artikel ini mengulas bagaimana proses ini tidak hanya mengurangi limbah tetapi juga menghasilkan produk bernilai tambah, mendukung konsep ekonomi sirkular.
Setiap kali kertas didaur ulang, serat selulosa yang ditolak dihasilkan. Limbah ini, yang biasanya terdiri dari berbagai jenis objek kasar hingga serat selulosa berkualitas rendah, dapat menjadi masalah lingkungan jika tidak dikelola dengan baik. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa limbah ini dapat digunakan sebagai substrat untuk budidaya jamur Pleurotus ostreatus dan Pleurotus eryngii.
Proses ini dimulai dengan pengeringan dan penghilangan abu dari serat selulosa menggunakan metode pengeringan siklon dan pengayakan. Hasilnya adalah substrat dengan kandungan kelembaban dan abu yang lebih rendah, membuatnya lebih cocok untuk budidaya jamur. Substrat ini kemudian diatur pH-nya menggunakan asam asetat (AA) dan whey asam (AW) hingga sekitar 6,5.
Hasilnya menunjukkan bahwa substrat dengan 60 dan 80 persen serat selulosa yang telah dihilangkan abunya menjajah lebih cepat daripada substrat kontrol berbasis kayu birch. Meskipun penyesuaian pH menyebabkan waktu kolonisasi lebih lama, efisiensi biologis (BE) yang dihasilkan lebih tinggi atau sebanding dengan substrat kontrol. Selain itu, kualitas tubuh buah yang dihasilkan dari substrat ini sebanding dengan yang tumbuh pada substrat kontrol, dengan kandungan logam berat beracun jauh di bawah batas yang ditetapkan oleh peraturan EC untuk produk makanan.
Setelah panen, substrat bekas (spent substrate atau SMS) biasanya menjadi limbah yang sulit diolah. Namun, penelitian ini menunjukkan bahwa SMS dapat digunakan untuk produksi biochar aktif, yang merupakan adsorben efektif untuk pengolahan air. Proses ini melibatkan penggunaan H3PO4 dan KOH sebagai agen pengaktif dan suhu pirolisis sebesar 500, 600, dan 700 °C.
Biochar yang dihasilkan pada suhu 700 °C memiliki luas permukaan yang signifikan: 396 m²/g untuk biochar yang diaktifkan dengan H3PO4 dan 199 m²/g untuk biochar yang diaktifkan dengan KOH. Kinetika adsorpsi asetaminofen dan amoksisilin pada biochar ini lebih baik dijelaskan oleh model orde umum, sementara isoterm adsorpsi lebih baik dijelaskan oleh model Freundlich (untuk biochar yang diaktifkan dengan H3PO4) dan model Langmuir (untuk biochar yang diaktifkan dengan KOH).
Menurut statistik, produksi global tahunan karton dan kertas saat ini mencapai sekitar 400 juta ton, dan konsumsi yang diproyeksikan pada tahun 2031 adalah 466 juta ton. Setiap kali kertas didaur ulang, serat selulosa yang ditolak dihasilkan, menciptakan masalah limbah yang signifikan. Namun, dengan mengubah limbah ini menjadi substrat jamur dan biochar aktif, kita dapat mengurangi limbah dan menghasilkan produk bernilai tambah.
Produksi jamur yang dapat dimakan di dunia mencapai sekitar 43 juta ton pada tahun 2020, dengan Cina sebagai produsen terbesar. Jamur komersial seperti Pleurotus spp. biasanya dibudidayakan pada substrat yang terbuat dari berbagai jenis biomassa lignoselulosa seperti jerami sereal, serbuk gergaji kayu, dan tongkol jagung. Budidaya jamur ini menghasilkan sejumlah besar SMS yang sulit diolah oleh industri.
Dengan mengubah SMS menjadi biochar aktif, kita tidak hanya mengurangi limbah tetapi juga menghasilkan adsorben yang efektif untuk pengolahan air, yang sangat penting mengingat banyaknya populasi dunia yang memiliki akses terbatas ke air bersih.
Melalui konsep ekonomi sirkular, penggunaan limbah serat selulosa dari daur ulang kertas bekas skala industri sebagai substrat untuk budidaya jamur dan bahan baku untuk produksi biochar aktif menunjukkan potensi besar dalam mengurangi limbah dan menghasilkan produk bernilai tambah. Inovasi ini tidak hanya mendukung keberlanjutan lingkungan tetapi juga memberikan manfaat ekonomi yang signifikan, membuka jalan bagi pengelolaan limbah yang lebih efisien dan ramah lingkungan di masa depan.