Biochar (BC) adalah produk sampingan padat berbiaya rendah dari konversi termal bahan baku yang berbeda sifatnya, seperti pertanian, residu kayu, pupuk kandang, dan lumpur.
Prosedur konversi termal yang tersedia saat ini untuk mendapatkan biochar dapat dikelompokkan ke dalam teknologi berikut, sesuai dengan parameter pemrosesan: pirolisis cepat dan lambat, gasifikasi, hidrotermal, dan karbonisasi flash. Produksi biochar terutama bergantung pada dua teknologi pertama. Informasi berharga untuk biochar yang dihasilkan melalui proses piro-gasifikasi disediakan oleh literatur terkait. Dengan demikian, teknologi ini memaksimalkan rasio dan karakteristik yang berbeda dari produk akhir, yaitu gas (biogas), padat (char), dan cair (tar, minyak). Selanjutnya, metode gasifikasi (kisaran suhu 700-1500 °C dengan waktu tinggal berkisar dari detik hingga menit) terutama mengubah biomassa menjadi biogas, dan pirolisis cepat (kisaran suhu 400–600 °C dengan waktu tinggal detik) memaksimalkan bio-oil pembentukan, sedangkan pirolisis lambat (kisaran suhu 350-800 °C dengan waktu tinggal mulai dari detik hingga jam) umumnya mendukung pembentukan biochar.
Selama bertahun-tahun, biochar telah menarik perhatian yang signifikan di banyak bidang. Memang, ini menunjukkan potensi besar dalam mengatasi masalah perubahan iklim melalui penyimpanan CO2 dandalam membangun model ekonomi sirkular di banyak sektor, seperti pertanian, yang dapat digunakan untuk mengatur siklus karbon, fosfor, dan nitrogen dalam tanah. Aplikasi pertama biochar diarahkan untuk tujuan pertanian karena penambahan biochar memperbaiki sifat tanah. Di Italia, penggunaan biochar sebagai pembenah tanah serta persyaratan teknis untuk penggunaan ini diatur oleh DL 75/2010 dan modifikasi lebih lanjut. “Definisi Produk Standar dan Pedoman Pengujian Produk untuk Biochar yang Digunakan di Tanah” baru-baru ini dirilis oleh International Biochar Initiative (IBI) untuk menentukan karakteristik yang harus dimiliki oleh biochar yang dijual untuk penggunaan yang aman di dalam tanah.
Dalam beberapa tahun terakhir, studi tentang biochar telah diperluas untuk memasukkan masalah pemurnian air karena sifat adsorpsi yang ditunjukkan oleh bahan ini dan karena dampak lingkungannya yang rendah. Ketertarikan baru pada biochar ini telah menyebabkan peningkatan progresif publikasi di bidang ini. Dua ulasan pertama tentang penerapan biochar untuk pemurnian air, tertanggal 2014, diikuti oleh publikasi yang lebih baru, telah merinci penyerapan kontaminan organik/anorganik yang dikelompokkan berdasarkan kelas untuk menjelaskan kemungkinan mekanisme adsorpsi berdasarkan kimia permukaan biochar . Kinerja biochar terhadap golongan senyawa terpilih, terutama nutrisi, antibiotik, dan logam, menjadi tema utama ulasan yang kemudian dipublikasikan tentang pemurnian air menggunakan biochar.
Konsep pemanfaatan biochar untuk pengolahan air sebagai potensi pengganti karbon aktif (AC), adsorben komersial yang paling banyak digunakan dalam pemurnian teknologi pengolahan air tahap tersier, telah meningkatkan kebutuhan untuk meningkatkan karakteristik penyerapan biochar. Upaya ini jelas disorot oleh literatur dan ulasan yang menganalisis strategi untuk modifikasi permukaan biochar atau produksi biochar dengan penambahan logam nano ke biomassa sebelum konversi termal. Namun, bahkan jika BCs diusulkan untuk kemungkinan menggantikan ACs dalam pemurnian air, hanya sejumlah studi yang telah dipublikasikan tentang topik ini yang membandingkan kinerja BCs dengan karbon aktif komersial, sehingga sangat sulit untuk menyoroti perbedaannya. antara kedua adsorben dan keuntungan atau kerugian dalam penggunaan salah satunya.
Meskipun sudah ada informasi untuk penggunaan biochar dalam aplikasi pertanian, belum ada publikasi yang dihasilkan oleh organisasi internasional tentang karakterisasi biochar untuk aplikasi lain, termasuk untuk pemurnian air. Meskipun penulis mempelajari penghilangan senyawa oleh BC setuju dengan fakta bahwa karakterisasi fisikokimia dan kinerja sangat penting untuk memahami interaksi polutan-BC, kurangnya pendekatan ilmiah yang homogen diamati dalam literatur saat ini karena tidak adanya standardisasi.
English