Biochar kini menjadi salah satu fokus utama dalam teknologi ramah lingkungan karena kemampuannya memperbaiki tanah, menyerap polutan, dan bahkan menyimpan karbon dalam jangka panjang. Namun, ada satu unsur penting yang sering terlupakan dalam pembahasannya, yaitu belerang (sulfur). Padahal, unsur ini berperan besar dalam kesuburan tanah dan pertumbuhan tanaman.
Belerang dibutuhkan tanaman untuk membentuk protein, enzim, dan berbagai senyawa penting lainnya. Kekurangan belerang bisa menyebabkan tanaman tumbuh kerdil, daun menguning, dan hasil panen menurun. Karena itu, memahami bagaimana belerang tersimpan di dalam biochar menjadi hal penting agar manfaatnya bagi tanah bisa dimaksimalkan.
Penelitian terbaru menemukan bahwa kadar dan bentuk belerang di dalam biochar ternyata sangat dipengaruhi oleh jenis bahan baku dan suhu pembakaran saat biochar dibuat. Dua jenis biomassa yang sering digunakan yakni serbuk kayu oak dan batang jagung (corn stover), menunjukkan hasil yang sangat berbeda. Biochar dari kayu oak hanya mengandung sekitar 160 ppm belerang, sedangkan dari batang jagung bisa mencapai 600–800 ppm. Ini berarti jenis bahan baku adalah faktor utama yang menentukan banyaknya belerang yang tersisa di dalam biochar.
Namun, bentuk kimia belerang (atau disebut spesiasi) justru lebih dipengaruhi oleh suhu dan metode konversi. Biochar yang dibuat melalui pirolisis pada suhu menengah (500–600°C) mengandung campuran sulfat, organosulfur, dan sulfida, dengan kandungan sulfat yang bisa mencapai hingga 100%. Sebaliknya, biochar yang dihasilkan melalui gasifikasi pada suhu tinggi (sekitar 850°C) hampir seluruhnya berisi organosulfur.
Hal ini menarik karena menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu pembakaran, semakin banyak belerang yang berubah menjadi bentuk organik dan menyatu dengan struktur karbon biochar. Proses ini mirip dengan yang terjadi pada batu bara ketika dipanaskan: belerang anorganik bereaksi dengan hidrokarbon atau hidrogen dan berubah menjadi bentuk organosulfur yang lebih stabil.
Melalui analisis mikroskopis (SEM–EDS), terlihat bahwa dalam biochar dari batang jagung, partikel belerang dapat ditemukan baik sebagai mineral terpisah maupun tersebar di seluruh jaringan organik. Ini memperkuat gagasan bahwa sebagian belerang benar-benar berintegrasi ke dalam struktur karbon biochar.
Mengapa hal ini penting? Karena bentuk belerang menentukan bagaimana unsur itu dilepaskan ke tanah dan dimanfaatkan oleh tanaman. Biochar yang mengandung sulfat mudah larut dan cepat diserap, sedangkan organosulfur lebih lambat terurai namun bisa menjadi sumber belerang jangka panjang. Dengan kata lain, biochar dari pirolisis suhu sedang cocok untuk memperkaya tanah secara cepat, sementara biochar dari gasifikasi suhu tinggi lebih berguna untuk menjaga ketersediaan belerang dalam jangka panjang.
Selain itu, pemahaman tentang bagaimana belerang “terperangkap” di dalam biochar juga membantu mengembangkan strategi untuk mengurangi emisi gas berbahaya seperti hidrogen sulfida selama proses pembakaran biomassa. Gas ini biasanya menjadi masalah dalam produksi biofuel karena dapat merusak katalis dan mencemari udara. Dengan mengetahui bagaimana belerang berpindah dari gas ke bentuk padat, para peneliti dapat mencari cara agar lebih banyak belerang tersimpan aman di dalam biochar.
Kesimpulannya, kandungan dan bentuk belerang dalam biochar tidak bisa disamaratakan, keduanya sangat bergantung pada bahan asal dan suhu pembakaran. Pemahaman ini membuka peluang untuk merancang biochar sesuai kebutuhan tanah: apakah untuk memperbaiki kesuburan secara cepat atau menjaga keseimbangan nutrisi jangka panjang.
Di masa depan, riset tentang spesiasi belerang dalam biochar bisa membantu petani dan industri biomassa menemukan kombinasi terbaik antara bahan, suhu, dan metode pembuatan, sehingga biochar benar-benar menjadi solusi hijau yang efisien, berkelanjutan, dan bernilai tinggi bagi lingkungan maupun pertanian.