Pencemaran air akibat limbah industri, termasuk limbah dari rumah potong hewan, telah menjadi masalah lingkungan yang serius. Salah satu dampaknya adalah eutrofikasi, yaitu peningkatan nutrisi yang berlebihan di perairan sehingga memicu pertumbuhan alga yang tidak terkendali. Dalam eksplorasi ini, ilmuwan mengeksplorasi potensi biochar dari sekam padi, sabut kelapa, dan kulit kopi sebagai solusi alami untuk menyerap nitrat (NO3-N) dan nitrit (NO2-N) dari limbah rumah potong hewan. Selain itu, ilmuwan juga meneliti bagaimana biochar yang sudah diperkaya ini dapat digunakan kembali sebagai pupuk lepas lambat bagi pertanian.
Untuk memahami karakteristik biochar yang digunakan, kami melakukan berbagai pengujian ilmiah, seperti pemindaian mikroskop elektron (SEM) untuk melihat struktur porinya, spektroskopi inframerah (FTIR) untuk menganalisis kandungan kimia, serta analisis unsur CHNO. Para ilmuwan juga menggunakan model isoterm Langmuir dan Freundlich untuk menilai bagaimana biochar menyerap nitrat dan nitrit dari air limbah.
Hasil menunjukkan bahwa model isoterm Langmuir memberikan gambaran terbaik mengenai proses adsorpsi. Biochar dari sabut kelapa memiliki kapasitas penyerapan tertinggi, yaitu 12,97 mg/g untuk NO3-N dan 0,244 mg/g untuk NO2-N. Keunggulan ini dikaitkan dengan porositas tinggi yang terlihat dalam hasil SEM. Sementara itu, biochar dari sekam padi mampu menyerap 12,315 mg/g NO3-N dan 0,233 mg/g NO2-N, sedangkan biochar dari kulit kopi menyerap 12,08 mg/g NO3-N dan 0,218 mg/g NO2-N.
Tingginya jumlah nitrat yang terserap dibandingkan dengan nitrit kemungkinan besar disebabkan oleh konsentrasi awal nitrat yang lebih tinggi dalam larutan limbah. Dalam uji pelepasan kembali nutrisi (desorpsi), biochar dari sekam padi, sabut kelapa, dan kulit kopi melepaskan kembali nitrat masing-masing sebesar 22,4%, 24,39%, dan 16,79%. Sementara itu, untuk nitrit, nilai desorpsi mencapai 80,73%, 91,39%, dan 83,62%.
Temuan ini memberikan wawasan bahwa biochar dari limbah pertanian bukan hanya dapat mengatasi pencemaran air tetapi juga dimanfaatkan kembali sebagai pupuk alami yang melepaskan nutrisi secara perlahan ke tanah. Dengan demikian, biochar tidak hanya membantu menjaga kualitas air, tetapi juga mendukung praktik pertanian berkelanjutan.