Biochar: Solusi Perubahan Iklim melalui Pengurangan Emisi Karbon dan Peningkatan Kualitas Tanah

Pemanasan global memicu perubahan iklim yang terlihat dalam bentuk cuaca ekstrem, seperti kekeringan hingga banjir yang semakin sering terjadi. Jika tidak ditangani, perubahan jangka panjang ini akan memberikan dampak negatif yang serius bagi lingkungan dan kehidupan manusia.

Akibat perubahan iklim yaitu terjadinya banjir pada sejumlah daerah di Indonesia

Kondisi ini tidak terlepas dari peran emisi karbon dan yang memperbesar konsentrasi gas rumah kaca (GRK) di atmosfer sebagai faktor utama yang mendorong terjadinya perubahan iklim. 

Apa Itu Emisi Karbon dan Gas Rumah Kaca

Ilustrasi efek rumah kaca

Emisi karbon adalah pelepasan gas berbasis karbon ke atmosfer akibat aktivitas manusia, seperti pembakaran bahan bakar fosil pada sektor industri dan transportasi. Emisi gas ini sebagian besar berupa karbon dioksida (CO₂), namun juga mencakup gas lain seperti metana (CH₄).

Gas-gas tersebut termasuk dalam gas rumah kaca, yaitu gas di atmosfer yang mampu menahan panas dan menjaga suhu bumi tetap hangat. Namun, peningkatan emisi karbon membuat konsentrasinya berlebihan, sehingga panas terperangkap dan memperkuat efek rumah kaca yang memicu pemanasan global. 

Dalam jangka panjang, kondisi ini menyebabkan perubahan iklim, ditandai dengan kenaikan suhu, perubahan pola cuaca, dan meningkatnya bencana lingkungan. Oleh karena itu, pengurangan emisi karbon menjadi langkah penting dalam upaya menekan dampak perubahan iklim.

Salah satu pendekatan yang mulai banyak digunakan adalah pemanfaatan biochar dalam sektor pertanian dan peternakan.

3 Manfaat Biochar dalam Pengurangan Emisi Karbon

Biochar adalah bahan padat hasil konversi karbon dari biomassa. Material ini dihasilkan melalui proses pirolisis, yaitu pemanasan bahan organik dalam kondisi oksigen terbatas. Bahan organik yang digunakan biasanya berasal dari limbah pertanian seperti sekam padi, ampas tebu, tongkol jagung, dan tempurung kelapa.

Proses ini dilakukan menggunakan carbonizer pada suhu sekitar 500-650°C, sehingga menghasilkan material karbon yang lebih stabil dan mengurangi pelepasan emisi dari bahan organik yang sebelumnya terdekomposisi secara alami.

Contoh penggunaan biochar pada tanaman kacang macan (tiger nut)

Mari kita lihat bagaimana biochar mengurangi emisi GRK melalui beberapa mekanisme.

1. Mengurangi Emisi dari Limbah Pertanian

Limbah pertanian seperti sekam, jenggel jagung, sisa ranting, dan lainnya mengeluarkan CO2 ketika proses pembusukan (dekomposisi). 

Seperti dijelaskan di atas, proses pirolisis dalam pembuatan biochar menghentikan hal tersebut. Pemanasan terkontrol dengan alat carbonizer menstabilkan kandungan karbon yang ada pada limbah, sehingga ia tidak terlepas ke atmosfer. 

Studi oleh Nature Communications menunjukkan bahwa proses produksi dan penggunaan biochar secara global diperkirakan dapat mengurangi hingga 12% emisi GRK saat ini, tanpa mengganggu ketahanan pangan maupun ekosistem.

2. Mencegah Pelepasan Emisi GRK dari Tanah

Ketika biochar digunakan di tanah, ia memperbaiki kondisi tanah sehingga mampu menekan pembentukan gas rumah kaca.

Hal ini terjadi karena biochar meningkatkan aerasi tanah, sehingga lingkungan tanah menjadi kurang mendukung terbentuknya metana (CH₄) dan dinitrogen oksida (N₂O). 

Selain itu, biochar juga menciptakan habitat yang baik bagi mikroba menguntungkan di dalam tanah. 

Mikroba tersebut membantu nitrogen tetap tersedia bagi tanaman, sehingga risiko pelepasan N₂O ke udara dapat berkurang. Beberapa mikroba juga dapat membantu menguraikan metana sebelum terlepas ke atmosfer.   

Sebuah tinjauan oleh Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) menemukan bahwa penggunaan biochar mampu mengurangi emisi N₂O hingga 50% pada tanaman kacang-kacangan, dan mengurangi emisi CH₄ hingga 80% pada rumput-rumputan.

Hasil ini sejalan dengan studi lapangan di Grobogan, Jawa Tengah yang menunjukkan bahwa penggunaan biochar dalam budidaya padi mampu menurunkan emisi GRK hingga 80%, yang terutama berasal dari berkurangnya emisi metana secara signifikan.

3. Mengurangi Emisi dari Penggunaan Pupuk

Di luar peran langsung dalam menekan emisi, biochar mengurangi ketergantungan akan pupuk kimia dengan memperbaiki kualitas tanah.

Hal ini menjadi sangat krusial mengingat industri pupuk kimia saat ini menyumbang sekitar 5% emisi GRK global, mulai dari proses pabrikasi yang padat energi hingga aplikasinya di lahan. 

Biochar mampu memperkaya kandungan karbon organik tanah (SOC), memperlambat degradasi bahan organik, serta memperbaiki struktur tanah, retensi air, dan kesuburan.

Perbaikan ini membuat tanah lebih stabil dan produktif dalam jangka panjang, serta mendukung pertumbuhan tanaman secara optimal. Sebuah studi menunjukkan bahwa penggunaan biochar dapat meningkatkan panen rata-rata sebesar 10-42%.

Hal ini menjadikan biochar sebagai solusi yang tidak hanya berfokus pada mitigasi perubahan iklim, tetapi juga  berkontribusi dalam menjaga keseimbangan ekosistem dan meningkatkan kualitas tanah yang sangat dibutuhkan dalam menghadapi dampak perubahan iklim yang semakin kompleks dari waktu ke waktu.

Kesimpulan

Perubahan iklim yang disebabkan oleh peningkatan emisi karbon membutuhkan solusi yang efektif dan berkelanjutan. Biochar menjadi salah satu inovasi yang mampu menjawab tantangan tersebut melalui kemampuannya dalam mengurangi emisi karbon sekaligus meningkatkan kualitas tanah.

Dengan pemanfaatan biochar, tidak hanya dampak negatif perubahan iklim yang dapat ditekan, tetapi juga tercipta sistem pertanian yang lebih produktif dan berkelanjutan. Teknologi seperti WasteX carbonizer semakin memperkuat peran biochar sebagai solusi masa depan dalam menjaga keseimbangan lingkungan dan mengurangi risiko perubahan iklim yang semakin parah.