1. Latar Belakang
Kromium (Cr) adalah salah satu polutan berbahaya yang sering ditemukan di tanah dan air, terutama di wilayah industri seperti pabrik baja, penyamakan kulit, dan lokasi tambang yang sudah tidak digunakan. Di lingkungan, kromium hadir dalam dua bentuk utama: Cr(III) dan Cr(VI). Cr(VI) jauh lebih berbahaya karena bersifat karsinogenik, mudah larut, dan cepat meresap ke dalam tubuh makhluk hidup.
Untuk mengurangi risiko pencemaran, Cr(VI) perlu dikonversi menjadi Cr(III) yang lebih stabil. Sayangnya, di lingkungan yang sangat asam dan kaya oksigen, Cr(III) bisa kembali berubah menjadi Cr(VI). Oleh karena itu, solusi yang stabil dan berkelanjutan sangat dibutuhkan dalam menangani kontaminasi ini.
2. Biochar: Solusi dari Limbah Organik
Biochar adalah bahan kaya karbon yang dihasilkan dari pembakaran limbah organik seperti sisa taman, kotoran hewan, dan limbah dapur dalam kondisi tanpa oksigen. Bahan ini dikenal sebagai solusi ramah lingkungan yang murah dan berkelanjutan untuk membersihkan tanah dan air yang tercemar logam berat.
Struktur biochar yang berpori serta kaya akan gugus fungsional menjadikannya sangat efektif untuk menyerap dan menstabilkan logam berat seperti kromium. Selain itu, biochar juga membantu meningkatkan kesehatan tanah dan aktivitas mikroba.
3. BDOM: Pahlawan Tak Terlihat dari Biochar
Meski biochar sudah banyak diteliti, ada satu komponen penting yang kerap terlupakan: biochar-derived dissolved organic matter atau BDOM. Ini adalah zat organik larut yang terbentuk selama proses pembuatan biochar. BDOM mengandung berbagai senyawa aktif seperti fenol, amina, dan asam organik yang bisa memainkan peran kunci dalam menetralkan polutan.
Dalam studi terbaru, ditemukan bahwa metode pembuatan biochar sangat memengaruhi jumlah dan kualitas BDOM yang dihasilkan. Biochar yang dibuat melalui hidrotermal karbonisasi (HC), misalnya, menghasilkan BDOM dalam jumlah lebih tinggi dibanding metode pirolisis (PC) atau gabungan hidro/pirolisis (HPC).
4. BDOM dan Kromium: Hubungan Saling Menguntungkan
Yang menarik, keberadaan BDOM justru mempercepat proses penyerapan dan detoksifikasi Cr(VI). BDOM dari biochar HC, misalnya, bisa bertindak sebagai donor elektron yang membantu mengubah Cr(VI) menjadi Cr(III). Sebaliknya, BDOM dari metode lain seperti PC dan HPC cenderung bersifat sebagai akseptor elektron yang justru bersaing dengan Cr(VI) dalam reaksi kimia, sehingga menurunkan efisiensi konversi.
5. Dampak Positif untuk Lingkungan
Inovasi ini menunjukkan bahwa BDOM, terutama dari biochar HC tidak hanya meningkatkan kandungan bahan organik tanah, tetapi juga membantu menstabilkan logam berat dan menetralkan zat beracun lewat reaksi redoks. Ini menjadikan biochar dari limbah taman bukan sekadar media penyerapan, tapi agen aktif dalam restorasi tanah tercemar.