Biochar, kaya akan karbon dan bahan-bahan lain yang berasal dari sumber daya biomassa limbah, telah menunjukkan potensi luar biasa dalam pengolahan air limbah. Teknologi torefaction menawarkan metode produksi biochar bersuhu rendah yang menguntungkan , dan biochar torrefied dapat digunakan tidak hanya sebagai biofuel padat namun juga sebagai penyerap polutan. Tinjauan ini membandingkan teknologi torefaksi dengan proses termokimia lainnya dan membahas kemajuan terkini dalam teknik torefaksi . Selain itu, penerapan biochar torrefied dalam pengolahan air limbah (pewarna, tumpahan minyak, logam berat, dan polutan yang muncul) dieksplorasi secara komprehensif. Banyak penelitian menunjukkan bahwa produktivitas tinggi, kelangsungan hidup gugus fungsi yang mengandung oksigen, suhu rendah, dan konsumsi energi rendah dalam produksi biochar kering menjadikannya menarik sebagai adsorben untuk pengolahan air limbah. Selain itu, pengolahan biochar bekas, penggunaan kembali, dan pembuangan yang aman juga diperkenalkan, sehingga memberikan wawasan dan kontribusi berharga untuk mengembangkan strategi remediasi lingkungan berkelanjutan melalui biochar.
Jenis dan jumlah air limbah meningkat pesat, dan pencemaran badan air menjadi semakin parah dan meluas, sehingga menimbulkan ancaman terhadap kesehatan dan keselamatan manusia. Teknologi pengolahan air limbah tradisional, seperti teknologi membran, flokulasi koagulasi, adsorpsi, pengolahan teraktivasi plasma, dan filtrasi, memiliki keterbatasan seperti biaya pengoperasian dan pemeliharaan yang tinggi, konsumsi bahan kimia, konsumsi energi, dan efisiensi yang rendah. dalam menghilangkan konsentrasi polutan yang sangat rendah. Pada tahun 2015, pengolahan air limbah menyumbang 3% dari konsumsi listrik global dan 5% emisi gas rumah kaca non-karbon dioksida global (terutama metana), dan proporsi ini terus meningkat. Oleh karena itu, pengembangan teknologi pengolahan air limbah yang lebih berkelanjutan sangatlah mendesak dan penting. Terkait material rendah karbon, biochar yang dihasilkan dengan mengolah biomassa dengan metode termokimia, seperti pirolisis, gasifikasi, dan torefaksi, memiliki potensi komersialisasi yang tinggi. Biomassa mencakup limbah pertanian, produk sampingan kehutanan, limbah makanan, dan limbah organik lainnya, yang memiliki manfaat signifikan bagi lingkungan, ekonomi, dan sosial dari produksi biochar. Penerapan biochar dalam remediasi lingkungan mencakup banyak bidang, termasuk pengolahan air limbah. Dalam pengolahan air limbah, biochar dapat secara efektif menghilangkan pewarna, tumpahan minyak, logam berat, dan polutan baru lainnya seperti tetrasiklin. Strukturnya yang berpori dan luas permukaan spesifik yang tinggi menyediakan lingkungan yang ideal untuk adsorpsi dan fiksasi polutan ini, sehingga mengurangi dampak buruknya terhadap ekosistem perairan.
Sebagian besar teknologi konversi termokimia (misalnya gasifikasi, pirolisis cepat, pirolisis gelombang mikro) dilakukan pada suhu yang lebih tinggi (>300 ℃ ) dan memerlukan masukan energi awal yang lebih tinggi. Sebaliknya, teknologi torefaksi suhu rendah dapat mencapai produksi biochar dengan hasil tinggi dan konsumsi energi rendah. Selain itu, dibandingkan dengan biomassa mentah, biochar torefaksi memiliki nilai kalor dan kandungan karbon yang lebih tinggi, serta hidrofobisitas dan kemampuan penggilingan yang lebih baik. Karena karakteristik bahan bakarnya yang unggul, penelitian tentang torefaksi biomassa meningkat tajam dalam beberapa tahun terakhir. Banyak artikel yang melaporkan penggunaan biochar torefaksi sebagai bahan bakar alternatif, yang memiliki nilai kalor sebanding dengan batubara atau bahkan lebih tinggi dari lignit. Ketika biochar hasil torefaksi digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan polutan, maka perlu mempertimbangkan berbagai sifat fisik dan kimia biochar yang dihasilkan dengan teknologi torefaksi, seperti nilai pH, luas permukaan, porositas, dll., memahami mekanisme adsorpsi dan degradasi polutan, mengevaluasi stabilitas jangka panjang dan dampak lingkungan, serta mengembangkan metode produksi yang hemat biaya dan terukur.
English