1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13

Biochar: Mudah, Murah dan Ramah Lingkungan

Apa itu biochar?

Sejatinya biochar adalah arang. Nama biochar dipakai karena biochar berasal dari sisa biomas dan diharapkan bersifat ramah dan aman terhadap lingkungan. Biochar adalah produk sampingan dari proses pyrolysis. Pyrolysisdapat diartikan sebagai proses dekomposisi dengan menggunakan energy panas atau pembakaran tetapi dengan oksigen terbatas. Hasil utama dari pyrolysisini adalah energy panas, energi listrik atau bahkan bahan bakar nabati (biofuel).

Prinsip ramah lingkungan biochardapat dijelaskan dalam beberapa hal. Dari segi bahan asal, biochartermasuk bahan yang dapat diperbaharui (renewable). Lebih lanjut, biochardapat dikatakan sebagai salah satu alternative pengelolaan limbah. Limbah pertanian yang selama ini belum dimanfaatkan dan sulit dikomposkan dapat dimanfaatkan untuk biochar. Proses penanganan limbah yang tidak ramah lingkungan, seperti pembakaran (menghasilkan CO2) dapat dihindari. Pembiaran limbah pada kondisi anaerob dan aerob juga memiliki resiko. Limbah yang tidak dikelola dengan baik pada kondisi aerob akan menghasilkan CO2, sedangkan pada kondisi anaerob dapat menghasilkan CO2 dan CH4 (methane). Dipastikan juga limbah yang digunakan sebagai bahan baku biochar tidak dimanfaatkan sebagai pakan ternak, sehingga tidak terjadi persaingan antara biochar-ternak.

Fungsi biochar sebagai pembenah tanah, dan sebagai bentuk sekuestrasi (penambatan) karbon juga dapat dikatakan sebagai fungsi biocharterhadap lingkungan. Pembuktian secara empirik sudah banyak dilakukan, menunjukkan bahwa biochar dapat meningkatkan kesuburan dan C organik tanah. Peningkatan kesuburan tanah tentu saja berkorelasi positif terhadap upaya pengurangan deforestasi. Masyarakat akan malas merambah hutan jika produktifitas lahan pertanian mereka meningkat. Mereka akan lebih suka mengolah tanah mereka sendiri.

Teknologi produksi biochar manakah yang bersih dan ramah lingkungan?

Biochar diyakini dapat menjadi salah satu strategi mitigasi perubahan iklim. Kombinasi energy alternative dari pyrolysisdan aplikasi biocharsebagai pembenah tanah diharapkan mampu mengurangi CO2dari atmosfer. Titik kritis dari upaya ini adalah pada proses produksi biochar. Pada umumnya, alat produksi biochar sederhana dan berskala kecil merupakan alat produksi yang lambat dan sumber pencemaran. Lambat dalam artian memerlukan waktu lama untuk menghasilkan arang, bisa dalam ukuran hari. Dikatakan sumber pencemaran karena tidak ada perlakuan terhadap syngas (sintesis gas) hasil pyrolysis. Komposisi syngas adalah CO2, CO, dan H. Proses pembuatan biochar juga dapat melepaskan gas-gas lain seperti CH4, NO, N2O, NOx, dan aerosol (asap ataupun debu-debu sangat halus/particulate matter /PM 2,5 dan PM 10). Komponen-komponen tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia, dan juga merupakan penyumbang efek rumah kaca. Pada skala industri, kualitas biochar memang sangat baik dan dengan proses produksi yang bersih (rendah polusi dan emisi), tetapi investasi pada alat semacam ini sangat tinggi. Pada daerah-daerah terpencil dengan tingkat pendapatan rendah dan akses transportasi yang kurang memadai, alat produksi biochar yang mahal tidak dapat diterapkan.

Balai Penelitian Tanah, Badan Litbang Pertanian, Kementan setidaknya sudah menerapkan dua macam teknologi bersih dan relatif lebih murah dibanding dengan alat produksi skala industri yaitu tungku retort (Adam Retort Kiln/ARK) (Gambar 2) dan Tungku Kon Tiki (Gambar 1). ARK adalah tungku bata modifikasi yang dirancang oleh J. C. Adam, versi murah dari tungku retort yang dipakai di negara maju. ARK diklaim memiliki produktifitas lebih baik dari pada tungku tanahtradisional (pembakaran di dalam galian tanah/earth mound kiln), 20-30 % lebih tinggi dan dengan pengurangan emisi gas hingga 75 %. Pada sistem retort, gas berbahaya saat pyrolysis didistribusikan kembali dan kemudian dibakar dan dibebaskan ke udara dalam bentuk CO2. ARK sudah dibangun di KP Taman Bogo. Kekurangan dari ARK adalah dibutuhkan jumlah kayu yang banyak sebagai sumber pengapian awal. ARK juga tidak bisa dikatakan sebagai alat produksi skala kecil, tetapi lebih cocok diterapkan pada kelompok tani.

Teknologi tungku Kon Tiki juga sudah diujicobakan oleh Balai Penelitian Tanah di KP Taman Bogo Lampung, Lamongan,  dan Nusa TenggaraTimur. Kon Tiki dirancang pada tahun 2014 oleh Hans Peter Schmidt di Swis, dan sekarang sudah menyebar ke berbagai belahan dunia (Gambar 3). Nama Kon Tiki berasal dari nama perahu sederhana (kalau bisa dibilang rakit) yang dipakai oleh Thor Hayerdahl untuk menyebrang dari Peru ke kawasan Polynesia (Kepulauan Tuamotu) pada tahun 1947. Kon Tiki sendiri adalah nama dewa matahari bangsa Inca. Hayerdahl ingin membuktikan bahwa orang-orang jaman dahulu sudah mampu melakukan pelayaran jarak jauh dengan alat sederhana, dan mampu berinteraksi dengan kebudayaan lain. Tungku Kon Tiki untuk produksi biochar bisa dibuat dari plat besi yang dilipat berbentuk kerucut (cone) ataupun hanya dengan galian yang juga berbentuk kerucut (cone). Pembakaran dengan menggunakan Kon Tiki dengan volume 2 m3 dapat menghasilkan 500 kg biochar, dalam waktu 3 jam danhanyasatu orang pekerja. Biaya yang dibutuhkan untuk membuat Kon Tiki ini setara dengan Rp 300.000, 00 (3 orang tenaga kerja dengan upah Rp 100.000,00). 

Cara kerja dari  Kon Tiki adalah pembakaran dengan sedikit asap (smokeless). Pembakaran dilakukan selapis demi selapis, dapat dilihat pada link https://www.youtube.com/watch?v=-AebWIpGu4I (sumber Ithaka institute Swis). Bahan pertama diletakkan sebagai sumber pengapian. Ketika bahan tersebut sudah menyala sempurna, tambahkan kembali bahan lainnya. Jaga api tetap menyala. Proses tersebut dilakukan secara berulang hingga kapasitas Kon Tiki terpenuhi. Proses dikatakan selesai jika sudah terbentuk lapisan abu pada bagian atas. Jika proses yang kita lakukan betul, maka asap tidak akan terbentuk (smokeless fire). Dari segi keamanan bagi lingkungan, Kon Tiki dianggap relatif lebih baik dari cara retort.  Konsentrasi CO dan NOx yang dihasilkan Kon Tiki lebih rendah dari cara retort. Proses smokeless fire menjaga produksi bahan-bahan pencemar pada proses pembuatan biochar dengan Kon Tiki selalu rendah. (Jubaedah 17/04/2017)

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 3

 

 

 

 

 

Hubungi Kami

Balai Penelitian Tanah
Jl. Tentara Pelajar No.12 Bogor Jawa Barat 16114 Indonesia
balittanah@litbang.pertanian.go.id Telp :+622518336757
Fax :+622518321608; +622518322933