Biochar Aktif, Solusi Ramah Lingkungan untuk Mengurangi Polusi Nitrogen Oksida (NO)

Polusi udara akibat gas nitrogen oksida (NOx) semakin menjadi perhatian dunia. Gas ini banyak dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar fosil dan memberikan dampak serius bagi lingkungan, kesehatan manusia, dan ekosistem. Untuk menekan emisi NOx, berbagai teknologi telah dikembangkan, namun sebagian besar masih mahal, rumit, atau kurang efisien dalam jangka panjang.

Namun kini, perhatian beralih ke biochar, sebuah material sederhana namun luar biasa yang dihasilkan dari biomassa seperti limbah pertanian, kayu, atau dedaunan. Biochar tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga memiliki potensi besar sebagai bahan aktif untuk menyerap dan mengubah gas berbahaya seperti NO menjadi bentuk yang lebih aman.

Apa Itu Biochar dan Mengapa Penting?

Biochar adalah karbon padat yang dihasilkan melalui pembakaran bahan organik dalam kondisi minim oksigen (pirolisis). Selain digunakan untuk menyuburkan tanah dan menyerap polutan dari air, kini biochar juga sedang dikembangkan sebagai material penangkap gas NO dari emisi industri dan kendaraan.

Menariknya, performa biochar dapat ditingkatkan melalui aktivasi kimia, seperti dengan menggunakan senyawa KOH (kalium hidroksida) atau NaOH (natrium hidroksida). Aktivasi ini membuat struktur permukaan biochar menjadi lebih reaktif dan lebih “haus” terhadap molekul NO di udara.

Studi Terbaru: Peran Logam Alkali dan Gugus OH

Dalam studi terkini, para peneliti mencoba memahami lebih dalam bagaimana biochar yang telah diaktifkan dengan logam alkali seperti lithium (Li) dan natrium (Na) bisa mempercepat proses penghilangan gas NO.

Dengan menggunakan pendekatan simulasi komputer berbasis teori fungsional kerapatan (Density Functional Theory atau DFT), mereka membuat model biochar dengan struktur “zigzag” dan melihat bagaimana atom-atom logam serta gugus fungsional OH (hidroksil) berinteraksi dengan molekul NO.

Hasilnya menarik:

• Biochar yang “dihiasi” atom Li atau Na menunjukkan reaktivitas tinggi terhadap NO.

• Lithium memberikan hasil paling baik, dengan energi aktivasi paling rendah dan reaksi yang bersifat eksotermis (melepaskan panas).

• Ketika gugus OH juga ditambahkan, energi aktivasi sedikit meningkat, namun masih cukup rendah untuk memungkinkan reaksi berlangsung secara efisien pada suhu operasional pabrik.

Dengan kata lain, kombinasi Li/Na dan OH pada permukaan biochar membuatnya menjadi senjata ampuh untuk menurunkan kadar NO di udara.

Mengapa Ini Penting untuk Industri dan Lingkungan?

1. Solusi hemat biaya: Biochar berasal dari limbah biomassa yang murah dan melimpah.

2. Ramah lingkungan: Tidak memerlukan logam mulia atau bahan kimia berbahaya.

3. Efektif di suhu rendah: Cocok untuk diterapkan dalam sistem pengolahan gas buang skala kecil maupun besar.

4. Dukungan pada ekonomi sirkular: Mengubah limbah menjadi material penyerap polusi, memperpanjang siklus hidup bahan-bahan organik.

Biochar dan Masa Depan Udara Bersih

Dengan terus meningkatnya tekanan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan polutan udara, pemanfaatan biochar yang telah dioptimalkan dengan aktivasi kimia dapat menjadi bagian penting dari solusi berkelanjutan di masa depan.

Bayangkan jika setiap pabrik atau kendaraan berat memiliki sistem penangkap NO berbasis biochar,  kita bisa mengurangi polusi udara secara signifikan tanpa membebani biaya operasional atau lingkungan.

Biochar bukan sekadar arang. Dengan sentuhan sains dan sedikit aktivasi kimia, ia dapat berubah menjadi pahlawan tak terlihat dalam perjuangan melawan polusi udara. Aktivasi menggunakan logam lithium atau natrium, ditambah gugus OH, membuat biochar sangat efektif dalam menangkap dan mengurangi gas NO yang berbahaya.

Inilah bukti bahwa solusi besar tidak selalu harus kompleks dan mahal. Kadang-kadang, jawabannya ada di tanah, daun kering, dan teknologi yang bersahabat dengan alam.

Pelajari lebih lanjut tentang inovasi produksi SAWA Biochar dan dampaknya terhadap pertanian berkelanjutan.

Explore SAWA Biochar