Biochar dapat meningkatkan hasil panen di tanah yang buruk dan membantu menghentikan efek perubahan iklim, demikian temuan studi. Jadi mengapa kita tidak menggunakannya lebih banyak? Sebuah produk yang terbuat dari limbah perkotaan, pertanian, dan kehutanan memiliki manfaat tambahan untuk mengurangi jejak karbon pertanian modern, menurut sebuah tinjauan internasional yang melibatkan UNSW.
Profesor Tamu di School of Materials Science and Engineering di UNSW Science, Stephen Joseph, mengatakan penelitian yang diterbitkan memberikan bukti kuat bahwa biochar dapat berkontribusi pada mitigasi perubahan iklim.
“Ini dapat menarik karbon dari atmosfer ke dalam tanah dan menyimpannya selama ratusan hingga ribuan tahun,” kata penulis utama.
“Studi ini juga menemukan bahwa biochar membantu membangun karbon organik di tanah hingga 20 persen (rata-rata 3.8 persen) dan dapat mengurangi emisi oksida nitrat dari tanah hingga 12 hingga 50 persen, yang meningkatkan manfaat mitigasi perubahan iklim”
Temuan ini didukung oleh Laporan Khusus Perubahan Iklim dan Lahan Panel Antarpemerintah baru-baru ini, yang memperkirakan ada potensi mitigasi perubahan iklim penting yang tersedia melaluinya.
“Panel antar pemerintah menemukan bahwa secara global, dapat mengurangi antara 300 juta hingga 660 juta ton karbon dioksida per tahun pada tahun 2050,” kata Prof. Joseph.
“Bandingkan dengan emisi Australia tahun lalu—diperkirakan 499 juta ton karbon dioksida—dan Anda dapat melihat bahwa biochar dapat menyerap banyak emisi. Kami hanya membutuhkan kemauan untuk mengembangkan dan menggunakannya.”
arang stabil
Biochar adalah produk dari pemanasan residu biomassa seperti serpihan kayu, kotoran hewan, lumpur, kompos, dan limbah hijau, di lingkungan yang kekurangan oksigen—proses yang disebut pirolisis.
Hasilnya adalah arang stabil yang dapat mengurangi emisi rumah kaca, sekaligus meningkatkan kesuburan tanah.
Grafik Bioenergi GCB studi meninjau sekitar 300 makalah termasuk 33 meta-analisis yang meneliti banyak dari 14,000 studinya yang telah diterbitkan selama 20 tahun terakhir.
“Ditemukan rata-rata hasil panen meningkat dari 10 menjadi 42 persen, konsentrasi logam berat dalam jaringan tanaman berkurang 17 hingga 39 persen dan ketersediaan fosfor untuk tanaman juga meningkat,” kata Prof. Joseph.
“Biochar membantu tanaman melawan tekanan lingkungan, seperti penyakit, dan membantu tanaman mentolerir logam beracun, stres air dan senyawa organik seperti herbisida atrazin.”
Manfaat untuk tanaman
Studi ini merinci untuk pertama kalinya bagaimana biochar meningkatkan zona akar tanaman.
Dalam tiga minggu pertama, karena bereaksi dengan tanah dapat merangsang perkecambahan biji dan pertumbuhan bibit.
Selama enam bulan ke depan, permukaan reaktif dibuat di atasnya partikel, meningkatkan pasokan nutrisi ke tanaman.
Setelah tiga sampai enam bulan, biochar mulai 'menua' di dalam tanah dan membentuk mikroagregat yang melindungi bahan organik dari dekomposisi.
Prof Joseph mengatakan penelitian ini menemukan respon terbesar untuk biochar berada di tanah asam dan berpasir di mana biochar telah diterapkan bersama-sama dengan pupuk.
“Kami menemukan efek positifnya yang bergantung pada dosis dan juga tergantung pada pencocokan sifat biochar dengan kendala tanah dan kebutuhan nutrisi tanaman,” kata Prof. Joseph.
“Tanaman, terutama di tanah rendah nutrisi dan asam yang umum di daerah tropis dan subtropis lembab, seperti pantai utara NSW dan Queensland, dapat memperoleh manfaat signifikan dari biochar.
“Tanah berpasir di Australia Barat, Victoria dan Australia Selatan, khususnya di daerah lahan kering yang semakin terpengaruh oleh kekeringan akibat perubahan iklim, juga akan sangat bermanfaat.”
Prof. Joseph AM ahli dalam memproduksi biochar stabil hasil rekayasa dari residu pertanian, perkotaan dan kehutanan.
Dia telah meneliti manfaat biochar dalam mempromosikan tanah yang sehat dan mengatasi perubahan iklim sejak dia diperkenalkan oleh penduduk asli Australia pada tahun tujuh puluhan.
Dia mengatakan biochar telah digunakan untuk produksi tanaman dan untuk menjaga kesehatan tanah oleh masyarakat adat di Australia, Amerika Latin (terutama di lembah Amazon) dan Afrika selama ratusan tahun.
Biochar juga telah tercatat pada abad ke-17 sebagai suplemen pakan untuk hewan.
Tetapi sementara peneliti Australia telah mempelajari biochar sejak tahun 2005, biochar relatif lambat untuk lepas landas sebagai produk komersial, dengan Australia memproduksi sekitar 5000 ton per tahun.
“Hal ini sebagian disebabkan oleh sedikitnya jumlah program percontohan skala besar yang telah didanai, serta kurangnya pengetahuan petani dan penasihat pemerintah tentang biochar, hambatan peraturan, dan kurangnya modal ventura dan pengusaha muda untuk mendanai dan membangun bisnis biochar,” kata Prof. Joseph.
Sebagai perbandingan, AS memproduksi sekitar 50,000 ton per tahun, sementara China memproduksi lebih dari 500,000 ton per tahun.
Harus layak secara ekonomi
Prof. Joseph, yang telah menerima Order of Australia untuk karyanya dalam energi terbarukan dan biochar, mengatakan untuk memungkinkan adopsi biochar secara luas, biochar perlu segera diintegrasikan dengan operasi pertanian dan terbukti layak secara ekonomi.
“Kami telah melakukan ilmu pengetahuan, yang tidak kami miliki adalah sumber daya yang cukup untuk mendidik dan melatih orang, untuk mengadakan demonstrasi sehingga petani dapat melihat manfaat menggunakan biochar, untuk mengembangkan industri baru ini,” katanya.
Namun ini perlahan berubah karena perusahaan besar membeli sertifikat pengurangan karbon dioksida (CORC) untuk mengimbangi emisi mereka, yang meningkatkan profil biochar di Australia.
Biochar memiliki potensi dalam berbagai aplikasi.
Prof. Joseph ikut menulis studi baru-baru ini di International Materials Review yang merinci penggunaan biochar yang kurang terkenal, seperti bahan konstruksi, untuk mengurangi racun di tanah, menumbuhkan mikroorganisme, dalam pakan ternak dan remediasi tanah.
UNSW memiliki hibah kolaboratif dengan sebuah perusahaan dan universitas di Norwegia untuk mengembangkan lapisan anti-mikroba berbasis biochar untuk membunuh patogen dalam air dan digunakan dalam penyaringan udara sistem, dia berkata.