Biochar—bukan sebuah temuan baru—Sebuah Inovasi Lama yang Sedang Dikembangkan

Posted: November 8, 2009 in handschrift
Tags:

Latar Belakang

Pemanfaatan bahan-bahan organik berupa kayu, sekam, jerami, tempurung kelapa untuk dijadikan biochar dilatar belakangi oleh kandungan bahan organik tanah yang masih rendah di Australia dan juga di Indonesia. Bahan organik yang terkandung di dalam tanah—yang memang dari asalnya sudah rendah maupun menjadi berkurang akibat dari panen, pengolahan tanah dan pembakaran—perlu ditingkatkan kembali karena merupakan komponen penting dalam proses pertumbuhan tanaman dan ketersediaan unsur hara di dalam tanah.
Biochar mirip dengan arang, dari bentuk dan warnanya serta bahan baku pembuatannya. Hanya saja biochar berbeda dengan arang dalam hal fungsinya dan proses pembuatannya. Sebenarnya, arang sudah lama digunakan oleh orangtua dahulu untuk bidang pertanian, hanya saja tidak dipublishkan. Saat ini, biochar menjadi menarik lagi untuk lebih diteliti agar pemanfaatannya dapat lebih ditingkatkan khususnya di bidang pertanian.
Apa itu Biochar?
Di bidang pertanian, biochar digunakan sebagai bahan ameliorant tanah bukan sebagai pupuk. Biochar mirip dengan arang dilihat dari bentuk dan warnanya yang hitam. Biochar mengandung karbon (C) yang tinggi yaitu lebih dari 50%. Biochar tidak mengalami pelapukan lanjut sehingga apabila diaplikasikan di dalam tanah, dapat dalam jangka waktu yang lama sampai berjuta-juta tahun. Biochar juga dapat digunakan dalam hal me-manage limbah misalnya saja sampah kota. Sampah kota tersebut dapat digunakan sebagai bahan baku pembuat biochar walaupun tidak sebagus dengan biochar yang terbuat dari kayu—terutama kayu dengan kadar lignin yang tinggi yang merupakan bahan baku yang paling bagus untuk digunakan sebagai biochar karena mengandung karbon yang tinggi—dimana sampah kota masih ada kontaminasi logam-logam berat yang justru akan membahayakan bagi tanaman maupun bagi manusia.
Selain itu, biochar dapat menghasilkan energy production. Biochar dibuat dari proses pembakaran secara lambat, dimana panas akan menghasilkan energi yang kemudian dapat digunakan sebagai biofuel.
Kandungan karbon biochar berbeda-beda tergantung dari bahan baku pembuatnya. Bahan baku pembuat biochar yang dari kayu terutama kayu dengan kandungan lignin tinggi (serat tinggi), akan menghasilkan karbon yang tinggi pula, serta pelapukan di dalam tanah juga lebih lama dibandingkan dengan biochar yang terbuat dari jerami dan atau sekam padi.
Biochar memiliki sifat fisik yaitu luas permukaan besar sehingga pori-porinya banyak dan density-nya tinggi karena kemampuan mengikat airnya tinggi.
Di Australia, sudah banyak peneliti yang mengembangkan biochar sebagai bahan ameliorant tanah. Yang mendorong para peneliti mengembangkan biochar di Negara tersebut yaitu karena terdapat 3 musim di Australia, yaitu musim panas, musim dingin dan musim semi—dimana kandungan bahan organik tanah di Australia termasuk rendah (<1%)—dengan adanya 3 musim semi tersebut sudah dapat dipastikan kandungan bahan organik tanah pun menjadi berubah-ubah. Pada saat musim panas, mikroorganisme di dalam tanah menjadi aktif sehingga bahan organik menjadi berkurang karena suhu yang terlalu tinggi sedangkan pada saat musim dingin bahan organik tanah menjadi meningkat kembali karena suhu lembab yang dibutuhkan mikroorganisme tanah sudah didapatkan. Selain itu, curah hujan di Australia hanya 600 mm/tahun, sehingga penggunaan air perlu diefisienkan semaksimal mungkin.
Di Vietnam misalnya, dengan kondisi tanah yang berupa pasiran, biochar digunakan sebagai bahan ameliorasi. Mereka mengembangkan tanaman jambu mete, dimana biochar digunakan mengelilingi pohon (seluas naungan pohon tersebut), dengan menggunakan partial irrigation atau irigasi setengah—irigasi pertama pada bagian kanan tanaman, irigasi kedua pada bagian kiri tanaman—sehingga pada akhirnya dapat menghemat penggunaan air.
Biochar ini juga dapat meningkatkan kandungan nitrogen di dalam tanah karena memiliki KPK (kapasitas pertukaran kation) yang tinggi.
Hanya saja, peneliti di Australia saat ini masih melakukan percobaan-percobaan lagi berkaitan dengan lama pembakaran yang optimum, bahan baku pembuat yang benar-benar bagus, dosis optimum untuk digunakan di lahan. Hanya temperature pembakaran yang optimum yang sudah dapat dipastikan yaitu pada temperature 450-550’C. apabila lebih dari 550’C, kandungan N akan turun akibat volatilisasi.
Pro dan kontra
Dengan adanya biochar sebagai temuan yang tidak bersifat baru namun sebagai temuan yang lebih dikembangkan, ternyata menimbulkan pro dan kontra di kalangan masyarakat umum maupun pihak-pihak yang bersangkutan dari berbagai fokus studi yang berbeda.
Di bidang pertanian tentu saja ini sangat positif karena ditemukan kembali inovasi-inovasi baru yang bersifat membangun. Walaupun, masih juga adanya pro dan kontra di bidang pertanian. Mungkin tidak bisa juga disebut sebagai kontra, namun yang lebih tepatnya adalah adanya pihak-pihak yang senantiasa membandingkan teknologi ini dengan teknologi terdahulu yang dianggap lebih mudah dan lebih baik sehingga pada akhirnya malah “menjatuhkan” teknologi yang baru.
Di bidang pertanian, biochar dimanfaatkan sebagai bahan ameliorant tanah atau bahan pembenah tanah. Memang selama ini sudah banyak sekali dikenal bahan ameliorant tanah yang terdapat di sekitar kita, yaitu kapur, Legume Cover Crops, dan yang sekarang sedang berkembang juga adalah zeolit. Biochar ini tidak dapat dikatakan sebagai pupuk organik, karena biochar tidak dapat menambah unsur hara dari kandungan yang terdapat di dalamnya, hanya saja KPK (kapasitas pertukaran kation) pada biochar ini tinggi sehingga mampu mengikat kation-kation tanah yang dapat dimanfaatkan bagi pertumbuhan tanaman. Biochar ini juga memiliki pori-pori yang banyak karena luas permukaan yang besar, sehingga memiliki daya ikat air yang tinggi.
Walaupun biochar bukanlah pupuk, akan tetapi biochar ini dapat digunakan sebagai bahan campuran pupuk, seperti halnya zeolit.
Fungsi biochar yang hanya sebagai bahan pembenah tanah inilah yang menjadikan pihak-pihak lain membandingkan dengan kompos, sebuah inovasi terdahulu yang sampai saat ini masih bertahan digunakan oleh petani-petani.
Dengan kemunculan sebuah inovasi baru, seharusnya hal tersebut ditanggapi dengan positif. Boleh saja membandingkan dengan inovasi-inovasi yang sebelumnya dengan tujuan untuk lebih menyempurnakan teknologi yang baru. Seperti halnya biochar yang dibandingkan dengan kompos, memang sangat berbeda dalam hal kepraktisan pembuatannya, bahan bakunya dan dampak yang diakibatkan pada saat proses pembuatan. Memang kompos lebih unggul daripada biochar. Memang saya pun mengakui itu. Hanya saja, sebagai seorang (calon) peneliti di bidang pertanian, hal itu justru tidak menjadi kontra yang bersifat negatif melulu. Dengan adanya tanggapan yang demikian, saya berpikir, biochar bisa saja dicampur dengan kompos dan atau pupuk kandang sehingga bisa lebih efisien. Ya, that’s good idea! Dan juga selain itu dapat dicampur dengan pupuk anorganik dalam presentase yang lebih kecil—seperti penelitian yang sedang saya lakukan saat ini (kombinasi pupuk kandang, pupuk anorganik dan zeolit) sehingga penggunaan pupuk anorganik dapat berkurang secara perlahan sampai akhirnya semua yang digunakan bersifat organik.
Dilihat dari bahan baku pembuatan biochar—yang kemudian menjadi kontra yang paling dominan, dimana biochar ini berasal dari bahan-bahan organik misalnya kayu, jerami, sekam, tempurung kelapa, dikhawatirkan nantinya justru akan merugikan salah satu pihak. Untuk bahan baku yang berasal dari kayu, ini sangat rentan terhadap kontra. Dikhawatirkan, dengan adanya ketertarikan dari berbagai pihak untuk memproduksi biochar, justru mereka akan memanfaatkan kayu di hutan secara berlebihan, sehingga akibatnya hutan menjadi gundul, erosi tanah meningkat, terjadinya global warming dan sebagainya.
Untuk bahan baku yang berasal dari sekam dan jerami juga tidak dapat digunakan berlebih-lebihan. Akibatnya, sekam dan jerami yang biasanya digunakan sebagai mulsa organik akan berkurang. Selain itu, lahan tidak boleh dibiarkan sangat terbuka, dengan tidak adanya bahan penutup tanah, sehingga jerami dan sekam yang akan digunakan untuk biochar pun hanya beberapa persen saja yang dapat digunakan.
Hal ini tidak boleh terjadi, karena untuk memproduksi suatu teknologi yang baru, harus seimbang dan menguntungkan semua pihak, bukan salah satu pihak saja.
Lantas apa yang harus dilakukan? Sebenarnya untuk permasalahan di atas, hanya ada satu hal yang harus diselesaikan. Yaitu bahan baku pembuat biochar itu sendiri. Bahan baku yang digunakan harus berupa bahan baku yang tahan terhadap pelapukan dalam jangka waktu yang lama dan juga yang dapat menghasilkan karbon yang tinggi. Akan tetapi, selain itu, bahan baku yang digunakan tidak akan merugikan salah satu pihaknya, terutama tidak merusak/mengganggu lingkungan. Hanya saja, hal itu masih cukup sulit untuk dicari solusinya, walaupun sudah ada beberapa orang yang memiliki ide yang kreatif seperti penggunaan tulang ayam/ayam mati untuk dijadikan biochar, kayu jati yang digunakan sebagai bahan pembakaran pembuatan genteng, namun hal tersebut masih harus diteliti lebih lanjut, baik analisis bahan baku yang terbaik dan juga analisis ekonominya. Suatu teknologi baru perlu dipikirkan pula analisis ekonominya, bagaimana output dan inputnya.
Kontra selanjutnya, asap yang dihasilkan dari pembakaran biochar dapat menghasilkan gas emisi yang berbahaya, dan dapat mencemari lingkungan. Ini juga yang menjadi permasalahan utama. Beberapa peralatan sederhana yang digunakan untuk pembakaran pembuatan biochar, sampai saat ini masih mengeluarkan asap yang cukup banyak. Walaupun ada beberapa peralatan yang cukup sempurna untuk pembakaran pembuatan biochar, belum mampu mengeliminasi gas emisi yang dihasilkan, tetapi masih sebatas mengurangi saja. Untuk itu, perlunya alat yang lebih sempurna untuk pembakaran pembuatan biochar, sehingga semua pihak dapat diuntungkan. Dari itu, seperti yang disampaikan oleh Dr. Malem K. Mc Leod, kerjasama dengan para engineer dari Fakultas Teknik, sangat diperlukan. Suatu teknologi baru yang akan dikembangkan, perlu adanya dukungan dari Pemerintah, masyarakat dan berbagai pihak yang terkait di dalamnya serta dicari win-win-solutionnya sehingga pada akhirnya menguntungkan bagi semua pihak.

Panti Rapih, 7 November 2009

*sebagian informasi didapatkan dari hasil mengikuti kuliah tamu dengan pembicara Dr. Malem K. Mc Leod, di Ruang Seminar Gedung A1, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, pada tanggal 6 November 2009*

(Ratih Kurniasih Nurachman)

Comments
  1. helmy says:

    Biochar bisa di buat dari segala jenis Biomassa,seprti, kayu, jerami, sekam padi, tempurung kelapa, cangkang,tangkos sawit,Batang/caping sawit sampah rumah tangga, pasar,organik non organik.
    P3TIDI.DR.Ir.Ishenny Mohd Noor M.Eng Sc.Telah menciptakan Incnerator Sistim Carbonisasi temperatur rendah ,Ramah Lingkungan, Incenerator SC. Home Industri Desa,
    Limbah sebatang kayu dimasak Incenerator sc.Reaktor menghasilkan 1. Asap cair bahan pengawet,kayu buah-buahan, sayur dan ikan.2.Minyak condesat kayu 3.Gas kayu Pembakit listrik 4.Biochar halus daun 5.Biochar kasar ranring dan cabang.digunakan utk tanah,tumbuhan dan bunga anggrek.6.Arang batang dan akar.dijadikan briket.
    Limbah sampak organik non organik rumah tangga, pasar di masak menghasilkan 1.Asap cair, hanya untuk pengawet kayu.2.Minyak condesat campuran, 3.Gas metana etana pembakit listrik,4.Biochar halus.bahan bangunan batakarbon.kekuatan lubang pengikat vertikal dan horizontal.
    Limbah batang, pelepah, daun, tangkos cangkang sawit, menghasilkan 1.Asap cair, pengawet sgl jenis makanan.dll.2.Minyak condesat sawit tuk kenderaan dll.3.Gas sawit pembangkit tenaga listrik.
    Sekarang sudah menciptakan 3 unit Incenerator sc Di Kecamatan Langsa Lama,Gampong Spng Wie.Kota Langsa Aceh, Loncing Perdana, reperensi, you tube BFS Additive Movie of incenerator sc/BFS Additive biocatalys./DR.Ir.Ishenny Mohd Noor M.Eng Sc/DR.Ishenny/helmymunir76@gmail.com./BFS Aceh.sekelumit info.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s