Biochar dari Residu Hasil Pangan: Menuju Pertanian yang Sirkular

Indonesia merupakan negara agrikultur dengan luas area pertanian sebesar 31,77% pada tahun 2018  dan merupakan penyumbang kedua ekonomi Indonesia setelah sektor manufaktur (Rhofita et al, 2022; Prastiyo et al, 2020). Hal ini dibuktikan dengan indeks produksi tanaman pangan sebesar 92,51 pada tahun 2021 dengan padi sebagai produksi terbesarnya (Badan Pusat Statistik, 2022). Kontribusi tersebut berkaitan erat dengan aspek sosio-ekonomi masyarakat Indonesia terutama bagi petani. Akan tetapi, sektor pertanian juga menjadi penyumbang kerusakan lingkungan terbesar.

Dalam usaha untuk memaksimalkan hasil produksi mereka, seringkali para petani mengeksploitasi tanah pertanian dengan penggunaan pupuk kimia. Penggunaan pupuk tersebut  walaupun dapat menguntungkan dalam waktu singkat, dalam jangka waktu yang lama akan merusak kualitas tanah (Rondhi et al, 2018). Hal ini disebabkan pemakaian pupuk kimia yang terus-menerus dapat membuat tanah lebih keras, mengurangi kesuburan tanah, mengubah tingkat pH tanah dan melemahkan aktivitas mikroba yang berguna bagi pertumbuhan tanaman (Pahalvi et al, 2021). Penurunan kualitas tanah tersebut dapat juga merugikan dari segi ekonomi karena akan menghasilkan kualitas dan kuantitas pangan yang lebih rendah. Selain itu, bahan kimia ini akan terbawa oleh air saat hujan dan menjadi pencemar bagi lingkungan.

Selain mencemari tanah dan air, sektor pertanian juga merupakan salah satu penyumbang emisi gas rumah kaca terbesar di dunia, yaitu sebesar 20% (Prastiyo et al, 2020). Beriringan dengan produksi pangan, aktivitas pertanian juga menghasilkan produk residual dalam jumlah besar sehingga berkontribusi terhadap penumpukkan sampah (Cao et al, 2022).

Sebenarnya sampah sisa pertanian tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar biomassa. Akan tetapi pada kenyataannya, kebanyakan petani justru membakarnya sebagai opsi yang lebih murah. Pembakaran sampah liar ini berdampak pada polusi udara yang kemudian berakibat pula pada kesehatan masyarakat sekitar dan kerusakan pada struktur tanah (Rhofita et al, 2022). Eksploitasi lingkungan yang dilakukan secara terus-menerus ini dapat berdampak pada penurunan produksi pangan. Oleh karena itu, ekonomi sirkular perlu diterapkan pada sektor pertanian Indonesia.

Ekonomi sirkular adalah ekonomi dengan model sirkular dan menggunakan pendekatan yang mengutamakan keberlangsungan lingkungan, seperti pemakaian ulang, pengolahan ulang, perbaikan, dan daur hidup cradle-to-cradle (Korhonen et al, 2018). Model ini juga mengutamakan sumber energi terbarukan seperti energi surya, angin, biomassa, dan pemanfaatan sampah menjadi energi. Tidak hanya bermanfaat pada lingkungan, ekonomi sirkular juga disarankan untuk perkembangan ekonomi. Contohnya di Eropa, Komisi Eropa memperkirakan bahwa perubahan model ekonomi menjadi sirkular dapat menghasilkan keuntungan sebanyak 600 miliar euro untuk sektor manufaktur sendiri (Korhonen et al, 2018).

Dalam usaha sektor pertanian menjadi berkelanjutan, ekonomi sirkular perlu diterapkan. Untuk itu, penggunaan biochar atau arang dari limbah residu hasil pangan dapat diimplementasikan. Penggunaan biochar ini memiliki beberapa manfaat sekaligus. Selain mengatasi masalah penumpukan sampah, biochar juga dapat dimanfaatkan sebagai pupuk, penghasil energi,  serta pada pengolahan air.

Biochar dan Manfaatnya

Biochar merupakan produk dekomposisi termal tanpa adanya oksigen dari bahan baku organik (Xiang et al, 2020). Sampah organik ini dapat berupa sampah residu perhutanan, pertanian, dan juga sampah domestik serta lumpur limbah. Terdapat beberapa proses dekomposisi termal untuk membuat biochar, di antaranya adalah proses pirolisis, karbonisasi hidrotermal, gasifikasi, serta microwave heating (Wijitkosum & Jiwnok, 2019).

Dari proses tersebut, karbon akan terikat pada biochar dalam keadaan stabil, mencegah karbon tersebut untuk terlepas kembali ke atmosfer (Xiang et al, 2020). Selain itu, produk yang dihasilkan pada proses pirolisis bukan hanya biochar, tetapi juga bio-oil dan juga biogas (Elkhalifa et al, 2022). Proses pirolisis untuk pembuatan biochar dapat menguraikan 80% dari bahan baku dan mengubahnya menjadi bahan bakar (Yrjälä et al, 2022).

Biochar memiliki kegunaan yang besar di sektor pertanian, yaitu sebagai penyubur tanah serta meningkatkan produktivitas tanaman (Xiang et al, 2020). Biochar menyediakan nutrisi pada tanah, seperti P, K, Na, dan Mg sehingga dapat menggantikan penggunaan pupuk kimia tanpa merusak kualitas tanah (Wijitkosum & Jiwnok, 2019). Selain itu, biochar juga dapat menahan kapasitas air pada tanah sehingga menahan degradasi permukaan tanah (Yrjälä et al, 2022). 

Selain berdampak positif pada tanah, biochar juga dapat digunakan untuk mengolah air. Biochar merupakan bahan penyerap yang dapat digunakan untuk menyerap zat yang berbahaya pada air, seperti logam berat, polutan organik, serta nutrien seperti nitrogen dan fosfor (Xiang et al, 2020). Kegunaan ini dapat dimanfaatkan untuk menanggulangi polusi air yang disebabkan oleh pupuk kimia yang digunakan pada aktivitas pertanian.

Dari berbagai manfaat yang dimiliki oleh biochar, sudah jelas seberapa berpengaruhnya penggunaan biochar ini terhadap perbaikan lingkungan. Contoh perubahan yang sudah terjadi dapat dilihat di China, di mana produksi biochar dari 33% sampah panen yang tersedia dapat mengurangi emisi gas rumah kaca sebesar 54,27 MTCO2 Eq setiap tahunnya (Yrjälä et al, 2022). Selain itu, saat ini sampah hasil panen menyumbang 80% dari biomassa padat yaitu sebanyak 8201 Tg/tahun, sedangkan sebanyak 3137 Tg/tahunnya dapat dimanfaatkan sebagai biochar (Wijitkosum & Jiwnok, 2019).

Penerapan di Indonesia

Sebagai negara agrikultur, tentunya sektor pertanian memiliki pengaruh yang besar terhadap keberlangsungan hidup masyarakat. Pemanfaatan biochar dalam sektor ini dapat membawa sektor pertanian menuju ke ekonomi yang berkelanjutan. Dengan menggantikan penggunaan pupuk dengan biochar, kualitas tanah pertanian akan semakin membaik sehingga dalam jangka waktu yang lama kualitas produksi pangan juga akan lebih menguntungkan. Selain itu, energi yang dihasilkan dari proses pembuatan biochar dapat digunakan untuk kebutuhan energi produksi hasil pangan, transportasi, dan yang lainnya. Hal ini dapat mengubah besar pemasukan para petani jika diterapkan dengan baik sehingga menambah kesejahteraan petani dan menyongsong ekonomi negara. 

Salah satu hambatan dalam penggunaan biochar pada sektor pertanian Indonesia pada saat ini adalah biaya yang dibutuhkan untuk produksi biochar cukup besar sehingga banyak petani yang tidak mampu secara finansial. Hal ini banyak terjadi di negara dengan biaya tenaga kerja serta GDP per kapita yang rendah, termasuk Indonesia (Owsianiak et al, 2021). Pemerintah perlu mendukung penggunaan biochar dengan memberi bantuan biaya produksi, menyediakan akses mesin reaktor untuk produksi, serta mendidik para petani. Selain itu, dengan modal dan investasi yang memadai, pihak swasta juga dapat menjadi penggerak dari penggunaan biochar. 

Kesimpulan

Sebagai negara agrikultur, sudah saatnya Indonesia mengarahkan sektor pertaniannya ke arah berkelanjutan. Hal ini dapat dicapai dengan penerapan ekonomi yang sirkular, salah satunya dengan penggunaan biochar dari sampah sisa hasil pangan. Selain mengurangi sampah dari sektor pertanian, biochar memiliki banyak dampak positif bagi lingkungan dan dapat menciptakan ekonomi yang berkelanjutan. Dengan penerapan ekonomi sirkular ini, sektor pertanian Indonesia diharapkan dapat menjadi lebih maju dan ramah lingkungan.

Krisanti Ayu Lestari
Krisanti Ayu

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.