Perkembangan pesat dan kelebihan populasi industri dan gaya hidup secara langsung terkait dengan timbulan sampah, yang berdampak buruk terhadap lingkungan. Oleh karena itu, ada kebutuhan menuju pendekatan holistik untuk daur ulang sampah yang berkelanjutan. Produksi biochar adalah teknologi sederhana yang cocok untuk semua negara maju dan berkembang. Rekayasa sifat fisikokimia biochar akan meningkatkan daur ulang limbah yang efektif. Sifat-sifat dasar yang meliputi luas permukaan, ruang pori, gugus fungsi, dan struktur pori dapat direkayasa dengan beberapa metode seperti; biologi dan fisika.
Beberapa mikroorganisme dilaporkan dapat meningkatkan sifat biokimia biochar. Mikroba ini akan mengikat dengan strategi langsung atau tidak langsung untuk merekayasa sifat-sifat biochar. Metode bioteknologi umumnya merupakan teknik pasca-modifikasi. Aplikasi mikroorganisme target akan memodifikasi biochar baik dengan peningkatan luas permukaan, kolonisasi, dan pengembangan biofilm. Strategi umum yang diadopsi adalah menggunakan mikroba bermanfaat untuk pelapisan permukaan biochar untuk meningkatkan kinerja remediasi. Ini akan meningkatkan efisiensi adsorpsi polutan yang berbeda. Beberapa mikroba dikenal untuk bioremediasi logam berat. Dalahmeh et al., 2018 menunjukkan bahwa filter yang dirancang dari biofilm aktif biochar, menyerap dan mendegradasi >98% karbamazepin dibandingkan dengan pasir biofilm aktif. Hal ini juga menyerap senyawa farmasi termasuk metoprolol, karbamazepin, kafein, dan ranitidin yang terdegradasi secara efektif dari air limbah.
Pemanfaatan konsolidasi yang diperoleh dengan menggabungkan bahan baku yang diolah secara biologis ( digestate ) dan biochar juga digunakan sebagai bioteknologi biochar. Hasilnya menunjukkan bahwa modifikasi yang dimediasi oleh pencernaan anaerobik mengarah pada peningkatan luas permukaan, kapasitas pertukaran anion, pH dan potensi adsorpsi. Biochar yang direkayasa ini menunjukkan adsorpsi super logam berat dari tanah dan air. Strategi terintegrasi AD dan rekayasa biochar dapat memberikan alternatif yang lebih baik dan meningkatkan kelayakan ekonomi dengan memanen biogas dan pupuk hayati.
English