Aktivitas Biochar di Asia Tenggara Mendorong Tumbuhnya Industri Biochar

Berbagai literature, penelitian, seminar, pelatihan dan ujicoba di seluruh dunia telah membuktikan bahwa biochar atau agrichar yakni arang yang dihasilkan dari proses pirolisis memberi manfaat yang besar bagi kesuburan tanah sehingga produktivitas tanamannya semakin meningkat. Jepang adalah salah satu Negara yang dikenal pengguna biochar untuk lahan pertanian selama puluhan tahun. Hal tersebut membuat sejumlah wilayah Asia Tenggara juga terimbas untuk menggunakan biochar untuk memperbaiki kualitas tanahnya.  Indonesia, Malaysia, Thailand, Vietnam, Kamboja, Laos dan Philipina adalah sejumlah negara di Asia Tenggara yang mencoba mengaplikasikan biochar tersebut.

 Aktivitas ini memberikan hasil yang menggembirakan karena memberi hasil positif dan mengurangi pencemaran lingkungan karena menggunakan bahan baku berbagai jenis limbah biomasa. Harapannya aktivitas penggunaan biochar ini terus meningkat dalam skala lebih besar dan berkelanjutan.  Indonesia dan Malaysia sebagai produsen CPO terbesar di dunia tentu membutuhkan intensifikasi di bidang pertaniannya yakni dengan memperbaiki kualitas tanah selain kebutuhan energi untuk proses produksinya sehingga disinilah industri biochar yang menggunakan teknologi pirolisis akan sangat berperan penting. Teknologi pirolisis kontinyu skala industri yang mudah digunakan akan sangat dibutuhkan untuk hal tersebut.

Biochar : Ekonomi Rendah Karbon Solusi Perubahan Iklim dan Lingkungan

Tingginya konsumsi bahan bakar fossil sebagai tumpuan aktivitas ekonomi saat ini telah menimbulkan dampak buruk bagi lingkungan berupa terjadinya masalah perubahan iklim dan lingkungan. Akumulasi konsentrasi karbon dioksida di atmosfer yang telah melampaui ambang batas perlu untuk segera dikurangi menuju batas yang aman. Beberapa hal yang bisa dilakukan antara lain : meningkatkan efisiensi energi berbagai peralatan dan mesin saat ini yang masih menggunakan bahan bakar fossil, menggunakan bahan bakar atau sumber energi terbarukan dan menyerap gas karbondioksida di atmosfer. Bila kita tinjau berdasarkan neraca karbon yang diemisikan maka menggunakan bahan bakar terbarukan atau subtitusi bahan bakar fossil dengan energi terbarukan merupakan carbon neutral, sedangkan penyerapan gas karbon dioksida di atmosfer merupakan carbon negative.

Ekonomi rendah karbon sebagai solusi perubahan iklim dan lingkungan adalah bagaimana sektor ekonomi didorong pada kondisi carbon neutral bahkan carbon negative. Energi biomasa adalah salah satu solusi untuk mewujudkan ekonomi rendah karbon tersebut. Ketersediaan bahan baku biomasa di Indonesia khususnya, sangat berlimpah dan baru sebagian kecil saja yakni kurang dari 5% yang dimanfaatkan sebagai sumber energi. Skenario pemanfaatan yang optimal dari biomasa menjadi bentuk energi yang ramah lingkungan adalah pertanyaan berikutnya ketika telah menjatuhkan pilihan untuk menggunakan sebagai sumber energi. 

Teknologi pirolisis kontinyu sebagai teknologi generasi kedua biofuel adalah solusi terbaik dalam rangka menuju era ekonomi rendah karbon tersebut. Produk berupa arang/biochar, biooil dan syngas akan dihasilkan dengan teknologi ini. Biomasa terutama limbah biomasa ataupun limbah organik bisa langsung diolah dilokasi tersebut untuk menghasilkan produk-produk seperti diatas. Perusahaan agroindustri seperti pabrik kelapa sawit menghasilkan limbah biomasa sangat besar setiap harinya. Indonesia dan Malaysia sebagai produsen minyak

sawit terbesar di dunia,yakni 87% (2007) memiliki pabrik sawit diperkirakan lebih dari 1.000 unit, sehingga limbah biomasa yang tersedia sangat berlimpah. 

Khusus pada indutri kelapa sawit, produk biochar (arang) akan memiliki peran yang besar untuk meningkatkan kesuburan tanah termasuk mereduksi kebutuhanpupuk kimia (urea) pada perkebunan sawitnya, sehingga akan sangat menguntungkan. Sejumlah upaya telah banyak dilakukan oleh perusahaan sawit untuk meningkatkan efektifitasnya dalam pemupukan dan penyuburan tanah, dan dengan biochar ini ibarat sekali merengkuh dayung dua tiga pula terlampaui, masalah limbah padat sawit bisa diatasi, mendapat sumber energi dan perbaikan kesuburan tanah. Biochar (arang) selain mampu menyuburkan tanah juga mampu menangkap gas karbondioksida dari atmosfer sehingga merupakan mekanisme carbon negative, sedangkan biooil dan syngas bisa diaplikasikan sebagai bahan bakar carbon neutral karena berasal dari biomasa

Pengelolaan Nutrisi Tanah di Perkebunan Sawit

Pengelolaan nutrisi tanah untuk terus menjaga kesuburan tanah adalah salah satu komponen utama untuk usaha perkebunan sawit. Hal ini disebabkan miskinnya kesuburan miskin pada sejumlah tanah tropis dan sifat ekstraktif usaha perkebunan yang intensif.  Biochar menawarkan kemungkinan untuk merevolusi pengelolaan nutrisi secara efisien di perkebunan tropis yang telah terbukti pada tanah dan kemampuan menahan air.

 Mengapa biochar?Banyak keunggulan biochar untuk aplikasi meningkatkan kesuburan tanah. Proses produksibiochar juga menggunakan proses thermal selain lebih cepat juga investasi lebih terjangkau daripada proses biologi yakni dengan fermentasi. Estimasi penghematan penggunaan pupuk bisa dihemat hingga 50% dengan penggunaan biochar artinya tingkat efisiensi pemupukan meningkat pesat karena aplikasi biochar.

Bagaimana cara memproduksi biochar?Untuk menghasilkan biochar terbaik secara kualitas dan kuantitas adalah dengan teknologi slow pyrolysis kontinyu. Limbah biomasa yang dihasilkan pabrik sawit setiap harinya adalah bahan baku potensial untuk produksi biochar. Syngas, biooil dan panas adalah produk lain untuk aplikasi energi ataupun yang lainnya.

Independent Power Producer Dengan Pembangkit Listrik Dari Biomasa

Kebutuhan listrik terus meningkat seiring pertambahan jumlah penduduk. Pembangkit listrik berbahan bakar biomasa dengan skala medium adalah pilihan bijak dan solusi terbaik terkait kondisi alam di Indonesia.  Tanah yang subur memungkinkan tanaman penghasil biomasa bisa diusahakan dan diperoleh di hampir semua lokasi di Indonesia.  Sistem perkebunan yang berkelanjutan yang menjamin ketersediaan pasokan bahan baku biomasa adalah salah satu kunci sukses sebagai indepent power producer (IPP) pembangkit listrik biomasa. 

Slow pyrolysis dengan system kontinyu adalah salah satu pilihan teknologi terbaik untuk menghasilkan listrik tersebut.   Ukuran  bahan baku biomasa juga bisa bervariasi dari beberapa mm hingga 1 inch. Serbuk-serbuk gergaji sebagai  limbah penggergajian kayu bisa dijadikan sebagai sumber biomasa untuk pembangkit listrik biomasa  dengan teknologi pirolisis tersebut. Serpih-serpihan kayu ataupun kulit kayu juga bisa digunakan sebagai bahan baku asalkan ukurannnya dikecilkan sesuai tersebut diatas.

Kekhasan teknologi slow pyrolysis kontinyu adalah akan dihasilkan produk atau output berupa padat (arang), cair (biooil) dan gas (syngas) yang hampir sama. Semua produk tersebut memiliki aplikasi dan nilai komersial tersendiri. Arang atau biochar bisa digunakan sebagai bahan untuk meningkatkan kesuburan tanah. Tanah-tanah asam ber-pH rendah bisa dinaikkan pH-nya dengan biochar. Pemakaian pupuk baik kimia atau organik juga bisa dikurangi dengan mengaplikasikan biochar. Arang juga bisa dijual sebagai bahan bakar terbarukan, misalnya untuk bahan bakar kiln pabrik semen ataupun industri lainnya. Apabila dikehendaki untuk menghasilkan arang dengan nilai kalor tinggi, misalnya akan digunakan sebagai pengecoran logam, teknologi pirolisis kontinyu JF BioCarbon adalah pilihan tepat.

Biooil yang dihasilkan karena memiliki kandungan air kecil (<15%), maka sangat potensial sebagai sumber bahan bakar cair. Penggunaan langsung maupun dicampur dengan bahan bakar minyak konvesional sangat dimungkinkan. Biooil yang sangat kaya akan senyawa-senyawa organik, juga bisa digunakan untuk bahan baku berbagai industri kimia.

Syngas selain digunakan untuk proses pirolisis itu sendiri (autothermal), juga kelebihannya bisa digunakan sebagai pembangkit listrik. Pembangkit listrik yang bisa dibangkitkan dengan syngas output teknologi pirolisis kontinyu ini mulai 1 MW hingga 7 MW. Syngas yang dihasilkan kaya akan gas metana (CH4) dan bisa langsung membangkitkan listrik dengan pembangkit listrik type gas engine. Produsen-produsen genset atau pembangkit listrik seperti GE, GM, Caterpilar dan sebagainya telah menyediakan pembangkit listrik gas engine tersebut untuk dirangkai dengan teknologi pirolisis kontinyu JF BioCarbon.  

Dapatkah Biochar Selamatkan Dunia?

oleh Jeremy Hance, indonesia.mongabay.comDiterjemahkan oleh Indie Banget September 01, 2010

Sebuah wawancara dengan Laurens Rademakers dari Biochar Fund.

Biochar - penggunaan arang yang diproduksi dari membakar biomassa untuk pertanian - mungkin merupakan saru dari revolusi lingkungan dan sosial yang terpenting di abad ini. Praktek yang sepertinya sederhana ini - sebuah teknologi yang kembali ke ribuan tahun yang lalu - memiliki potensi untuk membantu mengurangi sebagian masalah dunia yang mengakar: kelaparan, kurangnya kesuburan tanah di daerah tropis, perusakan hutan hujan akibat pertanian tebang-dan-bakar, dan bahkan perubahan iklim.

"Biochar adalah bentuk karbon yang tidak berubah yang sebagian besar akan tetap tidak berubah di tanah dalam periode waktu yang sangat lama. Jadi Anda dapat menyimpan karbon di dalam cara yang sederhana, tahan lama, dan aman dengan cara menaruh char tersebut di tanah. Karbon tipe lain di dalam tanah akan cepat berubah menjadi karbon dioksida. Char tidak," ujar direktur utama dari Biochar Fund, Laurens Rademakers, pada mongabay.com dalam wawancara baru-baru ini.

Biochar Fund, yang saat ini sedang menerapkan program di Kamerun dan Republik Demokrat Kongo, berfokus untuk awalnya pada pengurangan kelaparan dan menyediakan ketahanan pangan, memandang penyimpanan karbon dan perlindungan hutan sebagai bonus. Namun bagaimana biochar dapat membantu kelaparan dunia?

"Biochar akan meningkatkan kesuburan tanah bermasalah dalam cara yang nyata, cepat, dan jangka panjang. Ini penting bagi petani kecil, karena mereka biasanya tidak mampu membeli pupuk atau berinvestasi dalam teknik penanaman organik yang membutuhkan waktu lama untuk berdiri. Biochar dapat diproduksi secara lokal, dengan investasi sangat rendah, dan dengan proses yang sederhana, mudah dipahami," jelas Rademakers.

Menurut PBB, satu milyar orang di dunia saat ini menderita kelaparan: jumlah tertinggi dalam sejarah. Dengan populasi global masih meningkat, peneliti di seluruh dunia sedang berusaha memikirkan cara untuk memberi makan dunia tanpa menghancurkan lingkungan dan memperparah perubahan iklim.

"Dengan biochar, [petani] dapat melompat dari kekurangan gizi menjadi cukup pangan, dan dari petani untuk keseharian menjadi petani yang bisa menjual sejumlah kelebihannya - hanya setelah satu atau dua kali panen," ujar Rademakers.

Dengan petani mampu memproduksi lebih di tanah tropis akan jauh lebih sedikit dorongan untuk melakukan pertanian tebang-dan-bakar, yang berarti ketika tanah tropis habis, petani miskin dengan mudahnya akan berpindah, masuk semakin dalam ke dalam hutan dan membuka lahan baru. Menurut Rademakers, siklus yang tidak efisien ini - sulit bagi petani dan merusak bagi lingkungan - dapat diperlambat, bahkan mungkin dihentikan, dengan menggunakan biochar. Dengan sekitar separuh milyar orang saat ini sedang mempraktekkan pertanian tebang-dan-bakar di tropis, biochar, bila diterapkan dengan pintar, dapat bekerja banyak dalam mengurangi penggundulan hutan. Penelitian baru-baru ini dalam Nature menemukan bahwa penggunaan biochar yang berkesinambungan dapat mengurangi emisi gas rumah kaca dunia sebanyak 12 persen.

Anak-anak menunjukkan arang yang terbuat dari batang palem. Kredit: Etchi Daniel-Jones, Laurens Rademakers.

Bila ini terdengar terlalu-baik-untuk-jadi-kenyataan, Rademakers mengatakan bahwa wilayah percobaannya di Afrika sub-Sahara menunjukkan hasil yang menakjubkan.

Di Kamerun, Biochar Fund melihat hasil panen meningkat secara rata-rata hingga 240 persen. Setelah ini sukses, organisasi akan mulai bekerja dengan "masyarakat termiskin di dunia, tak terhubung dengan dunia, 70% kurang gizi" di Republik Demokrat Kongo, ujar Rademakers.

Dengan bantuan organisasi lokal, ADAPEL, Biochar Fund tahun ini bekerja untuk menyediakan biochar bagi duapuluh desa pertanian di Kongo.

Rademakers mengatakan tujuan proyek ini banyak: "memperlambat tingkat penggundulan hutan lokal paling tidak 50%, meningkatkan hasil panen sebanyak 100%, karenanya meningkatkan pendapatan pertanian dan menurunkan sebagian kemiskinan dan kelaparan, dan mengurangi konsumsi kayu bakar oleh rumah tangga sebanyak 50%, yang mana sedang kami lakukan dengan memperkenalkan kompor masak yang menghasilkan char yang pembakarannya bersih dan efisien."

Meski hasil luar biasa yang dihasilkan oleh biochar dalam penelitian baru-baru ini, Rademakers memperingatkan bahwa banyak pekerjaan masih harus dilakukan sebelum memperluas penerapannya: "Ini adalah konsep yang masih muda. Kita harus memberinya waktu, dan mengujinya lebih menyeluruh."

Bagaimanapun, dia mengatakan bahwa jika uji cobanya terus berhasil baik "di daerah yang paling sulit [di dunia]" organisasi ini "siap untuk mengerjakannya di semua tempat di mana penggundulan hutan merupakan masalah yang disebabkan oleh masyarakat miskin yang tidak memiliki alternatif."

Jika biochar terus menunjukkan efektifitasnya dalam memberi makan sebagian masyarakat terlapar dunia, menghentikan penggundulan hutan, dan menyimpan karbon, ini dapat membuktikan satu dari senjata paling ampuh dunia melawan apa yang sepertinya merupakan masalah besar di abad 21.

"Perbatasan hutan tropis telah menjadi perbatasan mental di bagian Barat," ujar Rademakers. "Di sinilah di mana perlawanan terhadap perubahan iklim dapat dimenangkan dalam cara yang cukup langsung, hanya dengan melindungi hutan. Bagaimanapun, biochar sepertinya akan menjadi satu dari strategi-strategi di mana seseorang tidak mengusir orang-orang keluar dari tanahnya atau mencar nafkah dengan alternatif lain, dengan masalah-masalahnya, atas nama konservasi."

Dalam wawancara dengan mongabay.com di bulan Agustus 2010, Laurens Rademakers berbicara mengenai manfaat langsung dan tidak langsung dari menerapkan biochar di masyarakat pertanian tropis, sambil menguraikan baik kompleksitas dari inisiatif ini dan pertanyaan yang masih belum terjawab.

WAWANCARA DENGAN LAURENS RADEMAKERS

Mongabay: Apa latar belakang Anda?

Laurens Rademakers: Saya memiliki karir akademis yang singkat di antropologi lingkungan, namun kemudian tidak puas dengan kurangnya "hasil" konkrit dari pekerjaan itu. Ini mengapa, sekali lagi untuk waktu yang cukup singkat, saya menjadi korban dari pekerjaan yang sangat berorientasi hasil, yaitu konsultansi. Beberapa pekerjaan tentang manajemen sumber di Afrika, baik untuk swasta dan sektor non-profit, menarik, namun sering kali kekurangan dimensi manusianya.

Sementara, saya mempelajari dan menulis mengenai sektor energi yang dapat diperbaharui yang baru muncul, serta itu potensial dan perangkap untuk Afrika Sub-Sahara. Bagaimanapun, alih-alih menulis mengenai masyarakat dan teknologi, saya berganti pekerjaan satu kali lagi dan memulai bekerja dengan orang - melalui Biochar Fund, profil sosial yang diterapkan di proyek konservasi dan pengembangan pertanian sebagian besar di Afrika Tengah.

Mongabay: Bagaimana Biochar Fund didirikan?

Pertanian tebang-dan-bakar di Peru. Foto oleh: Rhett A. Butler.

Laurens Rademakers: Saat menganalisa potensi bioenergi di Afrika, menjadi jelas bahwa ini adalah masalah yang sangat kompleks. Proyek dapat menghasilkan manfaat sosial dan lingkungan yang besar, namun juha bisa menghasilkan yang sebaliknya. Tergantung pada skalanya, lokasinya, kepemilikan sosialnya, dan strategi tujuan akhir dari proyek seperti ini. Kebanyakan proyek biofuel, sebagai contohnya, merupakan kontroversi, karena sebagian dari faktor ini diisi dengan negatif.

Bagaimanapun, satu tipe pemanfaatan biomass menonjol dan itu adalah biochar. Sepertinya teknik penyuburan tanah ini dapat menjadi inti dari sinergi yang dapat menyelesaikan beberapa masalah mendesak secara simultan: habisnya tanah dan penggundulan hutan, ketahanan pangan dan kelaparan, perubahan iklim dan ketahanan energi.

Sekelompok ilmuwan muda dan partisipan dari Eropa dan Afrika memutuskan untuk menguji sinergi berbasis biochar, dan kemudian ide untuk menciptakan organisasi profit sosial lahir. Pada awalnya, sepertinya konsepnya kuat, karena kami secara instan menarik sejumlah besar penyandang dana untuk beberapa proyek.

BIOCHAR

Mongabay: Apakah biochar itu? Bagaimana itu dapat meningkatkan kesuburan tanah?

Laurens Rademakers: Apa yang terdapat dinamanya? Biochar adalah arang (charcoal). Sebagian orang akan menyebutnya "biochar" atau "agrichar" untuk mengindikasikan bahwa karbon berpori ini akan digunakan untuk menyuburkan tanah atau bahwa namanya diturunkan dari residu pertanian. Kebanyakan tipe biomass yang telah melalui proses yang disebut pemanasan-pyrolysis di lingkungan rendah-oksigen - dapat disebut biochar atau charcoal.

Biochar adalah bentuk karbon yang tidak berubah yang sebagian besar akan tetap tidak berubah di tanah dalam periode waktu yang sangat lama. Jadi Anda dapat menyimpan karbon di dalam cara yang sederhana, tahan lama, dan aman dengan cara menaruh char tersebut di tanah. Karbon tipe lain di dalam tanah akan cepat berubah menjadi karbon dioksida. Char tidak. Lebih jauh lagi, karena pori-pori mikro dan karakteristik kimia-fisikanya, biochar dapat meningkatkan baik penyimpanan maupun pergantian nutrisi kunci yang dibutuhkan tanaman. Ini membuka prospek untuk mengurangi kebutuhan pupuk dan meningkatkan hasil panen dengan cara organik. Biochar juga mempunyai beberapa efek positihdalam kehidupan mikroba di dalam tanah, dan ini memainkan peran penting dalam menahan kelembaban.

Bagaimana pun, ini juga banyak tergantung pada tipe tanah di mana biochar itu diperkenalkan. Paling tidak bagi satu tipe tanah - oxisols di (sub)tropis - ada banyak bukti ilmiah yang mengindikasikan bahwa ini akan meningkatkan hasil panen. Tanah dengan kondisi buruk ini umumnya ditemukan di seluruh Afrika Sub-Sahara, Amerika Latin, dan Asia Tenggara. Terutama di Afrika, keberadaannya merupakan salah satu penyebab utama rendahnya produktivitas pertanian dan kehutanan, setiap petani tebang-dan-bakar mencari lahan baru setelah menghabiskan satu lahan.

Mongabay: Apa sejarah dari praktek seperti ini?

Laurens Rademakers: Beberapa dekade yang lalu, peneliti arkeologi dan antropologi menemukan "tanah gelap" di hutan hujan Amazon. Sangat jelas bahwa tanah ini, dikenal sebagai "Terra Preta", merupakan buatan manusia karena mengandung pecahan periuk, tulang ikan dan material lain yang mengindikasikan keberadaan manusia. Tanah ini mengandung kesuburan yang istimewa, dan mengingatkan pada teori baru tentang peradaban Amazon pra-Kolumbia. Dengan tanah yang sesubur itu di lingkungan yang tidak subur, mungkin saja dulunya populasi yang besar dan sehat hidup di hutan-hutan ini yang kami kira "asli" dan hanya dihuni oleh kelompok-kelompok kecil dari pemburu-pengumpul saja. Kunci resep tanah yang menakjubkan ini adalah arang. Ribuan ton arang telah ditaruh di ribuan kilometer persegi tanah, mungkin saja dengan kesadaran dan teknik pertanian yang terkelola dengan baik, yang dilakukan oleh sekelompok besar petani.

Setelah penemuan ini, peneliti dari berbagai bidang saling meneliti, dan menemukan bahwa arang di dalam

Tanah gelap Amazon - dikenal juga sebagai terra preta. Kiri - oxisol rendah-nutrisi; kanan - oxisol yang diubah menjadi terra preta yang subur. Foto milik Bruno Glaser.

tanah bisa meningkatkan kesuburan dan pada saat yang sama menyimpan karbon. Komunitas perubahan iklim menjadi tertarik, seperti juga para peneliti di sektor bio-energi, yang mengetahui bahwa biochar bisa diproduksi secara efisien dengan teknologi pirolisis modern.

Pertemuan disiplin ilmu, teknologi dan kemungkinan inilah yang menjadikan biochar konsep baru yang cepat muncul tentang pengelolaan lingkungan dan mitigasi perubahan iklim saat ini.

Mongabay: Bagaimana biochar ini dapat menyediakan ketahanan pangan bagi sebagian masyarakat dunia yang paling miskin dan kelaparan?

Laurens Rademakers: Kami berfokus pada biochar ini sebagai alat untuk meningkatkan ketahanan pangan di antara mereka yang paling kelaparan - 75% dari mereka, cukup aneh, adalah petani. Ini adalah prioritas kami. Mitigasi perubahan iklim atau adaptasinya, dan kompensasi karbon yang mungkin didapat dengan menaruh char di tanah, adalah kepentingan sekunder.

Biochar akan meningkatkan kesuburan tanah bermasalah dalam cara yang nyata, cepat, dan jangka panjang. Ini penting bagi petani kecil, karena mereka biasanya tidak mampu membeli pupuk atau berinvestasi dalam teknik penanaman organik yang membutuhkan waktu lama untuk berdiri. Biochar dapat diproduksi secara lokal, dengan investasi sangat rendah, dan dengan proses yang sederhana, mudah dipahami. Kebanyakan petani kecil yang menghidupi dirinya dengan bertani - terutama mereka yang mempraktekkan pertanian tebang-dan-bakar - telah memiliki sedikit pengetahuan mengenai efektifitas arang di dalam tanah. Jadi tidak sulit untuk meyakinkan mereka dalam menerapkan teknik tersebut.

Currently, slash-and-burn farmers shift fields and deforest because their soils are rapidly depleted. They spend a lot of time and effort in cutting down and burning trees in order to free up some land that will become infertile after just a few harvests. With biochar, this cycle can be slowed down, or even halted. The benefits to these farmers are instant and very significant. With biochar, they can jump from being undernourished to well-fed, and from subsistence farmer to a peasant that can sell some surplus—after only one or two harvests.

Mongabay: Bagaimana caranya biochar bisa menyelamatkan hutan? Kenapa biochar lebih baik secara ekonomi sibanding dengan pertanian tebang-dan-bakar?

Laurens Rademakers: Biochar dapat memperlambat tingkat penggundulan hutan dengan secara bertahap menghilangkan pertanian tebang-dan-bakar. Saat petani tebang-dan-bakar bisa menggandakan penghasilannya dan meningkatkan periode kesuburan lahannya tiga kali lipat, efeknya jelas: dia tidak harus menebang dan membakar petak-petak hutan seperti yang dulu dilakukannya, untuk menghasilkan makanan dengan jumlah yang sama.

Strategi ini hanya kompetitif di bawah skenario yang spesifik: seberapa besar hasil panen meningkat? Apakah ada kompensasi karbon di sana (kredit karbon atau lainnya)? Seberapakah biaya produksi biochar? Seberapa banyak seseorang harus berinvestasi untuk distribusinya, dan sebagainya.

Percobaan kami di Kamerun dan Kongo mengindikasikan bahwa kita bisa memproduksi dan menerapkan biochar dengan cara yang berkesinambungan (kita menggunakan biomassa yang kalau tidak digunakan akan dibakar, dan residu pertanian) dan mendapat keuntungan, hanya karena hasil panen meningkat. Kredit karbon untuk menyimpan karbon secara permanen di dalam tanah akan menjadi bonus tambahan. Uang untuk "hutan gundul yang terhindarkan" hasil dari intervensinya juga menjadi bonus tambahan.

Mongabay: Apakah biochar menggantikan kebutuhan akan pupuk?

Laurens Rademakers: Kenyataannya tidak. Biochar bukanlah pupuk dalam arti yang tegas. Namun, biochar adalah elemen (pembentuk) tanah yang menolong untuk menjadga kesuburan alami dari tanah, atau mengurangi tingkat habisnya tanah. Dalam arti seperti ini, biochar dapat menggantikan kebutuhan akan beberapa pupuk. Mereka yang mencoba di lapangan dari pihak kami dan yang lainnya mendemonstrasikan bahwa biochar seringkali berfungsi sama efektifnya dengan pupuk organik maupun anorganik. Namun dalam prakteknya, akan sangat baik mencampur biochar dengan pupuk organik.

Mongabay: Apakah ada manfaat lain dari penggunaan biochar?

Pencitraan udara dari penggundulan hutan untuk pertanian tebang-dan-bakar di Amazon Peru. Foto oleh: Rhett A. Butler.

Laurens Rademakers: Dalam skenario yang ideal, produksi biochar dapat menghasilkan energi thermal yang berguna yang dapat digunakan untuk mengeringkan pertanian dan produk lain dengan cara yang berbiaya sangat rendah. Beberapa teknologi menjanjikan produksi lain dari arang, panas, dan tenaga. Ini membuka tujuan utama kami: memasukkan listrik yang dapat diperbaharui ke dalam masyarakat pedalaman di luar batas wilayah.

IMPLEMENTASI

Mongabay: Apa sajakah penemuan dari uji lapangan biochar di Kamerun?

Laurens Rademakers: Secara singkat: kami melakukan pengujian ini bersama 75 kelompok tani, mewakili sekitar 1500 petani kecil. Kami menemukan bahwa biochar yang diaplikasikan dengan tingkat 10 ton per hektar sama efisiennya baik dengan pupuk organik maupun pupuk anorganik. Biochar meningkatkan hasil panen dengan rata-rata 240% di tanah yang buruk. Hasil yang mirip ditemukan untuk aplikasi pada tingkat 20 ton per hektar. Penelitian ini masih berlangsung, karena kami ingin menyelidiki yang dinamakan efek residual.

Mongabay: Bagaimana kemajuan proyek di Republik Demokrat Kongo?

Laurens Rademakers: Ini merupakan proyek yang paling unik, dibiayai oleh Congo Basin Forest Fund: masyarakat paling miskin di dunia, tidak terhubung dengan sebagian besar dunia, 70% kekurangan gizi, akan menggunakan biochar di lahan mereka. Petani-petani ini, hidup di Propinsi Equateur selatan Sungai Kongo, mempunyai kehidupan yang paling sulit di dunia, dan kami berpikir bahwa kami mungkin bisa membantu mereka dalam mengatasi sebagian dari masalah mereka dengan cara yang sangat sederhana. Kami melakukan proyek ini berkolaborasi dengan LSM lokal yang bernama ADAPEL - sekelompok pemuda pemberani yang bertujuan untuk membalikkan tren penggundulan hutan yang mereka saksikan sendiri di masyarakat mereka.

Kami telah membangun 12 unit produksi biochar besar di perbatasan hutan, dekat dengan 20 desa yang tersebar di sepanjang 50 kilometer rute di dalam hutan. Unit-unit ini mengubah berton-ton biomassa menjadi biochar. Biomassa yang kami gunakan merupakan tebangan yang akan dibakar. Arang ini akan diperkenalkan bulan Agustus, beberapa waktu sebelum musim tanam kedua (pertengahan Agustus).

Logistik dari proyek ini cukup menantang: membutuhkan kapal, kano, motor, kereta dorong, dan keranjang untuk membuatnya berhasil. Tapi bagaimanapun juga, setimpat dengan usahanya. Petani tebang-dan-bakar di daerah ini sudah memiliki pemahaman mengenai apa yang dapat dilakukan arang di dalam tanah, meski mereka tidak mengungkapkannya dengan ungkapan-ungkapan ilmiah. Mereka memiliki banyak pengetahuan praktis dan pemahaman. Kami mengarah untuk mengolah pengetahuan ini.

Tujuan proyek: memperlambat penggundulan hutan lokal paling tidak 50%, meningkatkan hasil panen 100%, serta meningkatkan pendapatan pertanian dan menurunkan sebagian kemiskinan dan kelapara, dan mengurangi konsumsi kayu bakar di rumah tangga sebanyak 50%, yang kami lakukan dengan memperkenalkan kompor masak yang menghasilkan arang yang pembakarannya sangat bersih dan efisien.

Mongabay: Di manakah lokasi yang akan datang? Apakah ada rencana untuk mengerjakannya di wilayah lain seperti Amerika Selatan dan Asia Tenggara?

Laurens Rademakers: Kami ingin membangun beberapa ahli di daerah yang sulit terlebih dahulu. Ini membuat kami bisa membangun

Petani mengaplikasikan biochar ke tanah yang buruk. Kredit: Etchi Daniel-Jones, Laurens Rademakers.

Petani di Indonesia. Foto oleh: Rhett A. Butler.

beberapa rutinitas implementasi proyek. Kami siap untuk bekerja di semua tempat di mana penggundulan hutan merupakan masalah yang disebabkan oleh masyarakat miskin yang tidak memiliki alternatif. Sekitar 500 juta orang di daerah tropis dipercaya mempraktekkan pertanian tebang-dan-bakar.

Perbatasan hutan tropis telah menjadi perbatasan mental di Barat. Di sinilah di mana perlawanan terhadap perubahan iklim dapat dimenangkan dalam cara yang cukup langsung, hanya dengan melindungi hutan. Bagaimanapun, biochar sepertinya akan menjadi satu dari strategi-strategi di mana seseorang tidak mengusir orang-orang keluar dari tanahnya atau mencar nafkah dengan alternatif lain, dengan masalah-masalahnya, atas nama konservasi.

Mongabay: Bagaimana masyarakat yang menggunakan biochar bisa sesuai untuk kredit karbon?

Laurens Rademakers: Ada banyak yang dikerjakan untuk mengembangkan rutinitas untuk mengukur dampak dari proyek biochar. Di proyek kami, beberapa arus kredit karbon potensial bekerja secara simultan: (1) ada karbon yang disimpan secara permanen di tanah; (2) ada hutan gundul yang terhindarkan - dan nilai dari karbon yang terkandung di hutan-hutan tersebut - hasil dari kenyataan bahwa seseorang menghentikan pertanian tebang-dan-bakar; (3) ada penyimpanan karbon saat seseorang memperkenalkan teknologi yang menghasilkan biochar dan menghasilkan energi thermal yang berguna pada saat yang sama, seperti kompor masak efisien yang membakar lebih sedikit kayu.

Di model kami, kami mengelompokkan petani menjadi sebuah kooperatif yang mengelola baik hasil pertanian maupun pendapatan kredit karbon potensial. Aksi kolektif adalah cara satu-satunya untuk mencapai jumlah tertentu dan mendapatkan proyek di pasar karbon. Berita baiknya tentang proyek kami adalah di sini petani itu sendiri yang melakukan aksi menyimpan karbon. Mereka yang memproduksi arang; mereka yang menaruhnya di dalam tanah. Mereka memegang kendali. Proyek kami lebih kurang menjamin bahwa mereka akan mendapat kredit karbon, dan bukannya orang menengah ke atas.

Mongabay: Anda menggunakan biochar dan inisiatif lain untuk mengurangi perdagangan daging hewan liar hingga 50% di sepuluh desa di Gabon. Kenapa Anda berpikir Anda akan berhasil sementara organisasi lainnya telah gagal?

Laurens Rademakers: Pendekatan kami tidak terlalu berbeda dengan apa yang telah dilakukan sebelumnya. Namun, lebih halus dan lebih terintegrasi. Halus, karena ini mencakup aspek gender yang kompleks dalam kehidupan di desa kecil (ketika memperkenalkan teknologi, kami bermain di atas harga diri pemburu dan peran mereka di area publik). Integrasi, karena ini mengubah baik pertanian dan lanskap energi di desa-desa tersebut (kami menanam biji-bijian lokal untuk makanan hewan di tanah dikembangkan dari boichar dengan pohon-pohon yang memperbaiki nitrogen menyediakan nutrisi N, dan kami menggunakan kotoran hewan untuk memproduksi biogas dan biochar - lingkaran tertutup yang mengurangi penggundulan hutan akibat produksi bahan makanan hewan).

Banyak proyek lain yang menghilangkan perburuan dan perdagangan hewan liar terlalu mono-dimensional, di mana mereka berdasar pada bentuk-bentuk sederhana "substitusi protein" (menernakkan hewan, terserah bagaimana, dan masalah itu akan selesai dengan sendirinya) atau "substitusi pekerjaan" (ubah pemburu menjadi, contohnya guide wisata ekologi, dan mereka akan berhenti berburu).

Dalam proyek kami, pemburu akan tetap sebagai pemburu, namun hanya di waktu luang mereka. Mereka sekarang lebih tertarik untuk mengelola teknologi energi yang bisa diperbaharui, yang bergengsi, dan hasilnya, di mana istrimereka akan mendapatkan pemasukan tambahan secara substansial dari menjaul protein hewani, dan menyediakan lingkungan hidup yang lebih nyaman dengan berpindah pada bentuk energi yang lebih bersih. Jika kredit karbon ikut bermain, untuk penggunaan biochar di pertanian yang memproduksi makanan hewan, insentif finansial yang serius membuat konsep ini tak pelak sangat menarik bagi para pemburu.

Mongabay: Apa yang diperlukan untuk 'mengindustrialisasi' biochar? Apa bahayanya?

Laurens Rademakers: Seperti banyak konsep bioenergi lainnya, kebanyakan tergantung pada skala. Kami tidak menganjurkan produksi industrial biochar, karena ini mungkin tidak bisa berkesinambungan. Bagaimanapun, ada beberapa teknologi yang sedang dikembangkan yang mungkin dapat menghasilkan biochar dalam kuantitas yang besar. Ini sering kali berfokus pada produksi biofuel cair untuk sektor transportasi, di mana biochar hanyalah hasil sampingan. Kami menjaga jarak dari inisiatif seperti ini, karena biomassa dapat lebih baik digunakan untuk produksi listrik atau untuk biochar, begitu saja.

Produksi industri membutuhkan kriteria sosial, kultural, dan lingkungan yang berkesinambungan, terutama bila dilokasikan di daerah-daerah kaya hutan.

Bagaimanapun, 'industrialisasi' tidak selalu harus buruk. James Lovelock pernah mengatakan sesuatu tentang masalah ini: "kemanusiaan memakan makanan, dan ketika kami memproduksi makanan, kami menghasilkan limbah. Semua petani seharusnya mengubah limbah ini menjadi biochar, untuk menyelamatkan planet." Sekarang, baik kita memproduksi biochar ini terpusat di instalasi besar dan kemudia mendistribusikan kembali ke petani, atau kami menggunakan pendekatan yang tidak terpusat, adalah masalah ekonomi. Sentralisasi memiliki tantangan logistik, desentralisasi memiliki tantangan investasi. Keduanya memiliki pro dan kontra. Tapi saya tidak melihat kenapa produksi biochar skala besar di masyarakat yang terorganisasi dengan baik, di mana kesinambungan dapat dimonitor, adalah sebuah masalah.

Mongabay: Dengan dampak yang luar biasa dari biochar, kenapa proses ini tidak muncul di halaman depan setiap koran di dunia?

Laurens Rademakers: Memang pernah. Beberapa ilmuwan iklim utama dunia dan pemerhati lingkungan telah berbicara mengenai biochar. Beberapa di antaranya: James Hansen dari NASA, orang yang memulai debat pemanasan global di A.S di tahun 1980an; James Lovelock, bapak dari teori Gaia dan guru lingkungan (par excellence), atau Tim Flannery, suara iklim utama di Australia. Richard Branson ingin berinvestasi. Biochar telah menjadi agenda perubahan iklim (Bali dan Kopenhagen). Presiden dari negara kecil, Maladewa, telah mengatakan bahwa hanya biochar yang dapat menyelamatkan negaranya dari tenggelam. Singkatnya, ada perhatian yang sedang tumbuh atas biochar, namun ini adalah konsep yang masih muda. Kita harus memberinya waktu, dan mengujinya dengan lebih seksama.

Beberapa suara bernada kritik telah muncul, dan telah meluncurkan debat mengenai biochar, yang mana sangat diperlukan. Namun sayangnya, suara-suara ini sangat kekurangan dalam hal ilmu di belakang biochar. Akibatnya, mereka tidak dianggap serius oleh komunitas sains. Mereka mencoba membingkai biochar sebagai konspirasi dari imperialis lingkungan yang ingin merancang planet kita berlawanan dengan keinginan kita.

Kami berharap untuk menemukan debat yang lebih dewasa dan mendalam tentang biochar yang berasal dari ilmu dan bertahap menjadi pertanyaan praktis: sistem mana yang akan bekerja? Apakah skala optimal untuk proyek tersebut? Bagaimana dengan implementasi dari prinsip pencegahan? Dan apa yang bisa dilakukan dengan biochar di pasar karbon? Ini adalah pertanyaan-pertanyaan mengikat yang menunggu untuk diberitahu jawabannya.

Anak di Gabon. Mengimplementasikan metode biochar di seluruh Afrika tropis memberi janji pertolongan bagi masyarakat termiskin di dunia. Foto oleh Rhett A. Butler.

Environmental Benefits of BiocharIf we want to tackle climate change challenges, we must look to the untapped potential of the soil to sequester carbon. By doing that, we are improving biodiversity of the soil ecosystem and improving the productivity of the soil, therefore impacting the livelihoods of affected populations."

Luc Gnacadja, Executive Secretary of the UN Convention to Combat Desertification (UNCCD)

Sustainable biochar is a powerfully simple tool to address some of the most urgent environmental problems of our time:

Climate Change

Sustainable biochar can be used now to help combat climate change by holding carbon in soil and by displacing fossil fuel use. Research shows that the stability of biochar in soil greatly exceeds that of un-charred organic matter. Additionally, because biochar retains nitrogen, emissions of nitrous oxide (a potent greenhouse gas) may be reduced. Turning agricultural waste into biochar also reduces methane (another potent greenhouse gas) generated by the natural decomposition of the waste. This powerfully simple tool can store 2.2 gigatons of carbon annually by 2050. Click here for more information on biochar and carbon sequestration potential.

 

Soil degradation and food insecurity

As a soil enhancer, biochar makes soil more fertile, boosts food security, preserves cropland diversity, and reduces the need for some chemical and fertilizer inputs.

Water pollution by agro-chemicals

Biochar improves water quality by helping to retain nutrients and agrochemicals in soils for use by plants and crops, resulting in less pollution.

Waste Management

Biochar production offers a simple, sustainable tool for managing agricultural wastes. A combination of waste management, bioenergy production, and sustainable soil management can succeed with an approach involving biochar.

Deforestation and loss of cropland diversity

By converting agricultural waste into a powerful soil enhancer with sustainable biochar, we can preserve cropland diversity and discourage deforestation.

BIOCHAR: Ancaman Baru Bagi Manusia, Tanah Dan Ekosistem Di Dunia (Bag I)

DetailsCategory: ADVERTORIAL 

Published on Wednesday, 13 May 2009 10:05 

Written by JUBI 1 

Hits: 4092 

Ilustrasi by Syafiudin

 

JUBI—Kelestarian lingkungan hidup dan keberlanjutan hidup manusia di bumi ini semakin terancam. Pasalnya, kerusakan lingkungan hidup telah menyebabkan terjadinya pemanasan global yang membawa akibat buruk pada iklim dunia. Hutan alam tropis sudah menipis, lapisan ozon pun semakin menipis bahkan terbuka lebar.

Berbagai upaya pencegahan perubahan iklim ini baru saja digagas beberapa tahun belakangan. Konsep REDD ditawarkan sebagai upaya handal kepada masyarakat dunia, terutama negara-negara di dunia untuk mengupayakan pencegahan terhadap perubahan iklim dunia. Namun, belum terlaksananya REDD, muncullah ide baru yang menurut para pencetusnya adalah solusi yang tepat tetapi malah sangat berbahaya bagi manusia, tanah dan seluruh ekosistem di bumi ini. Biochar, namanya. Apa itu Biochar?Marianne Klute dari Watch Indonesia yang juga ahli di bidang kimia di Berlin , Jerman menjelaskan bahwa Biochar adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan arang (biasanya arang berserbuk halus) yang ditambahkan pada tanah. Biochar dihasilkan melalui proses yang disebut pirolisis biomasa.  Ini dilakukan dengan memaparkan biomasa pada temperatur tinggi tanpa adanya oksigen. Proses ini menghasilkan dua jenis 

bahan bakar (syngas atau gas sintetik dan bio-oil atau minyak nabati) dan juga arang sebagai produk sampingan.Produksi arang secara besar-besaran seperti ini akan memerlukan ratusan juta hektar lahan untuk menghasilkan biomas (kemungkinan besar terutama perkebunan pohon). Ini adalah usaha untuk memanipulasi biosfer dan penggunaan lahan secara besar-besaran untuk mengubah iklim global, yang membuatnya menjadi semacam ‘geo-engineering’.Seperti yang tampak jelas dari bahaya agrofuel yang terungkap, konversi tanah yang sedemikian besar itu merupakan ancaman besar bagi keanekaragaman hayati dan ekosistem yang memainkan peran penting dalam menstabilkan dan mengatur iklim dan diperlukan untuk memastikan ketahanan pangan dan air. Ini mengancam penghidupan banyak orang, termasuk masyarakat adat. Biochar dan agrofuel terkait erat. Arang adalah produk sampingan dari suatu jenis produksi bioenergi yang dapat juga digunakan untuk membuat agrofuel generasi kedua, yaitu agrofuel cair dari kayu,  jerami, ampas tebu kering (bagas), ampas inti sawit dan jenis biomasa padat lainnya.Sebelas pemerintah negara di Afrika telah menyerukan dimasukkannya tanah pertanian secara umum dan Biochar secara khusus dalam perdagangan karbon. Hal ini menandakan bahwa mereka berusaha meningkatkan “pendanaan sektor swasta” (dan sebagai implikasinya kendali perusahaan) atas daerah pedesaan di Selatan, dan untuk mengaitkannya dengan proposal dimasukkannya hutan dalam perdagangan karbon (yaitu mekanisme bagi pengurangan Emisi dari Deforestasi dan Degradasi atau REDD yang tengah dinegosiasikan sekarang ini). Proposal REDD itu mendapat tantangan karena usulan itu mengkomersialkan ekosistem hutan dengan implikasi besar terhadap masyarakat adat dan keanekaragaman hayati. Dimasukkannya tanah dalam mekanisme itu nantinya akan menimbulkan dampak serius.Terkait dengan isu Biochar ini, Marianne Klute menegaskan bahwa pihaknya dari Watch Indonesia! bersama jaringan pemerhati lingkungan dan hak indigenous people (masyarakat adat) di German telah menyerukan kepada seluruh pihak di dunia terutama masyarakat adat di negara-negara berkembang yang masih memiliki cukup banyak luasan hutan tropis supaya mewaspadai investasi apapapun yang kiranya mengandung unsur misi Biochar. Karena menurutnya, Biochar adalah ancaman baru yang sangat berbahaya bagi manusia, tanah dan ekosistemnya. Jauhkan ‘Biochar’ dan tanah dari perdagangan karbon. Waspadai usulan penggunaan arang dalam tanah secara besar-besaran untuk mitigasi perubahan iklim dan reklamasi tanah. 

Biochar Membahayakan EkosistemMengenai isu baru di bidang lingkungan yang membahayakan kehidupan manusia dan lingkungan hidup ini, Pietsau Amafnini dari  JUBI mewawancarai Marianne Klute dari Watch Indonesia di Berlin, Germany Senin pekan kemarin.  Berikut ini petikannya.

Kalau dibandingkan dengan isu REDD, apa yang berbeda dari isu Biochar?Biochar adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan arang (biasanya arang berserbuk halus) yang ditambahkan pada tanah. Biochar dihasilkan melalui proses yang disebut pirolisis biomasa.  Ini dilakukan dengan memaparkan biomasa pada temperatur tinggi tanpa adanya oksigen. Proses ini menghasilkan dua jenis bahan bakar (syngas atau gas sintetik dan minyak nabati) dan juga arang sebagai produk sampingan. Kedua jenis bahan bakar ini hanya merupakan ide gila dari para inisiator yang memproyekkan Biochar sebagai alternatif solution untuk pengurangan emisi karbon dunia. Yang jelas proses pembakaran tetap menyebabkan pemanasan global, apalagi dalam luasan ratusan juta hektar. Dalam prinsip REDD, tak mengizinkan proses-proses pembakaran yang justru menyebabkan polusi dan merusak lingkungan hidup, terutama di daerah-daerah hutan tropis. Hutan alam harus dijaga, dilindungi dan dikelola secara berkelanjutan untuk menjamin kehidupan manusia dan ekosistem yang ada di dalam hutan. Yang jelas, namanya arang industri itu adalah limbah bukan penyelamat lingkungan.

Apakah Biochar yang berasal dari arang industri itu sama dengan Terra Preta di Amazon?Itu dia, belum diketahui apakah arang dalam tanah memang merupakan ‘penyerap karbon’ (carbon sink). Yang 

jelas arang industri sangat berbeda dengan Terra Preta yang ditemukan masyarakat adat di Amazon Tengah sejak ratusan bahkan ribuan tahun silam.   Amazone Tengah memang memiliki tanah yang kaya akan karbon dan tanahnya sangat amat subur. Namun, itu proses alami, sebagaimana pengalaman petani subsistem yang mengelola kebun skala kecil hanya untuk kebutuhan makan. Dari hasil bakaran itu akhirnya menemukan bahwa bisa memproduksi arang dan energi.

Berapa luasan tanah yang kira-kira dibutuhkan untuk memproduksi Biochar?Pendukung biochar mempromosikan ‘target’ minimal akan menggunakan 500 juta hektare lahan atau lebih untuk memproduksi arang dan energi.. Pembukaan lahan ini tentu melalui sistem  industri perkebunan monokultur dimana mereka akan menanam pohon yang cepat tumbuh dan bisa diproses untuk memperoleh arang dan energi itu. Tak hanya itu, tetapi justru luasan tanah yang dibutuhkan itu juga untuk menanam tanaman pemasok industri bubur kertas dan kertas. Untuk agrofuel sudah menciptakan dampak sosial dan lingkungan yang parah sehingga memperburuk perubahan iklim. Tuntutan lahan baru yang teramat besar untuk biochar akan sangat membuat masalah ini menjadi semakin parah. Bahayanya adalah hutan alam, hutan tropis itu justru akan diperbaharui dengan hutan tanaman industri yang tentu monokultur untuk memenuhi tuntutan produksi energi.

Apa resiko dan tantangan bagi keberlanjutan manusia dan ekosistem di daerah hutan tropis?Resikonya bahwa Biochar di masa mendatang dapat digunakan untuk mempromosikan pengembangan varietas tanaman rekayasa genetika (GE) yang direkayasa secara khusus untuk menghasilkan biochar atau untuk memperluas jenis tanaman yang cepat tumbuh yang keduanya dapat memberi dampak ekologi serius. Tanaman genetika baru ini dimaksudkan supaya menjamin ketepatan dan ketersediaan produksi. Bahayanya adalah proyek Biochar akan menghancurkan hutan alam di mana kebanyakan masyarakat adat di negara-negara berkembang masih hidup bergantung pada pemanfaatan sumberdaya hutan dan sumber daya alam secara tradisional. Hutan akan ditebang habis dengan luasan minimal 500 juta hektar untuk tingkat dunia hanya untuk memproduksi arang dan energi biochar itu. Tentu semakin bertambah ancaman terhadap bumi dimana pemanasan global semakin meningkat. Hutan alam pun akan habis ditebang dan digantikan dengan hutan tanaman industri hasil rekayasa genetika itu. Ini merupakan ancaman baru bagi manusia, hutan dan seluruh kehidupan di bumi ini. (Pietsau Amafnini)

Energi AlternatifBio-char: Solusi untuk Krisis Energi dan PanganOleh: Didiek Hadjar Goenadi

Jika krisis diartikan sebagai kesulitan yang berkepanjangan dan berpotensi menciptakan situasi yang lebih buruk, maka kondisi penyediaan energi dan pangan di negeri ini sudah pantas dimasukkan ke dalam situasi kritis.

Harga minyak bumi, yang menembus 112 dollar AS per barrel dan beras 25 persen pecah mencapai di atas 717 dollar AS per ton, sudah menggambarkan tanda-tanda krisis energi dan pangan sudah di depan kita.

Puncak krisis akan makin cepat dicapai jika tidak ditemukan upaya-upaya terobosan untuk mengatasi berbagai hambatan. Situasi energi dan pangan beberapa waktu terakhir ini diperparah dengan isu pemanasan global yang secara sendiri-sendiri maupun bersamaan akan mempercepat pencapaian puncak krisis keduanya.

Untuk itu, teknologi alternatif, betapa pun tradisionalnya, perlu dipertimbangkan sebagai solusi masalah ini. Salah satu di antaranya adalah teknologi bio-char.

Bio-char atau yang lebih kita kenal dengan sebutan arang telah memperoleh perhatian yang luar biasa dalam beberapa tahun terakhir ini. Bahkan, sebuah kelompok bernama International Bio-Char Initiative sudah dibentuk dengan dorongan para peneliti dari Universitas Cornell, Amerika Serikat.

Bio-char tidak saja diyakini mampu meningkatkan produktivitas lahan, tetapi juga untuk sumber energi dan penyimpan karbon abadi. Proses produksi bio-char dapat dilakukan dalam skala kecil hingga komersial. Kayu dan berbagai jenis limbah organik padat (LPO) dipanaskan tanpa oksigen dalam proses yang disebut pirolisis bersuhu rendah (di bawah 1.000 derajat Celsius).

Selama proses pirolisis berlangsung, panas yang diberikan akan menghilangkan gas-gas dan cairan di dalam LPO yang salah satunya dapat menghasilkan asap cair (liquid smoke) yang berguna untuk penghilang bau busuk pengolahan karet remah dan/atau pengawet makanan pengganti boraks.

Sisanya berupa arang (bio-char) sekitar 50 persen dari berat awal LPO, bergantung pada jenis LPO yang digunakan. Untuk sistem yang berkesinambungan, gas dan cairan yang dihasilkan dapat digunakan sebagai sumber energi pemanasan sehingga proses produksi bebas dari bahan bakar tambahan.

Berbagai penelitian di AS, Jerman, dan Brasil telah menunjukkan bahwa tingginya produktivitas tanah hitam Amazon diakibatkan oleh kandungan bahan organik yang berasal dari arang yang terakumulasi sejak ribuan tahun yang lalu atau yang dikenal dengan nama terra preta.

Teknik pembukaan lahan di wilayah itu adalah slash-and- char, bukan slash-and-burn seperti di wilayah Indonesia. Cara Indonesia membakar biomasa tanaman dengan api terbuka untuk mengurangi volumenya menjadi abu, sedangkan cara Amazon membakar dalam tumpukan yang ditutup dengan tanah dan jerami dan menghasilkan arang.

Aplikasi bio-char mampu meningkatkan kapasitas tukar kation tanah karena adanya kisi- kisi mikro di dalam struktur dan resin perekatnya.

Oleh karena bio-char pada dasarnya adalah senyawa karbon yang tahan terhadap dekomposisi, keberadaannya mampu memacu aktivitas kehidupan mikrobiologi tanah, terutama yang berasosiasi dengan akar tanaman.

Selain itu, aplikasi bio-char mampu meningkatkan konservasi unsur hara mudah larut sehingga

pencucian hara menjadi minimal. Hasil uji coba di Universitas Cornell menunjukkan bahwa bio-char mampu meningkatkan produksi kacang kapri dan padi hingga 38-45 persen.

Hasil ini memberikan bukti kuat tentang tingginya produktivitas tanah hitam Amazon walaupun sudah berkali-kali ditanami tanpa pupuk.

Keekonomian bio-char

Satu ton bio-char bermutu baik memiliki nilai energi sekitar 28 gigajoule (GJ) per ton, sedikit lebih rendah daripada batu bara dengan mutu terbaik. Karbon hitam murni memiliki nilai energi 32 GJ per ton. Harga baku batu bara di Inggris adalah sekitar 1,8 dollar AS/GJ.

Jika sebuah stasiun pembangkit menggunakannya dengan harga setara batu bara, maka nilai bio-char adalah sekitar 50 dollar AS per ton. Membakar satu ton bio-char menghasilkan 3,5 ton CO2, sedangkan karbon murni menghasilkan sekitar 3,7 ton.

Harga CO2 saat ini di Skema Perdagangan Emisi Eropa adalah sekitar 19 dollar AS per ton sehingga menahan 3,5 ton karbon berarti harus bernilai 65,5 dollar AS. Oleh karena nilai bio-char lebih kecil daripada nilai CO2, maka secara logika ekonomi lebih murah menahan karbon di dalam tanah daripada membakarnya sebagai pengganti batu bara.

Muhammad Fakhruddin13012015

A Handful of Carbon “Mengunci karbon di tanah lebih masuk akal daripada menyimpannya dalam tanaman dan pohon yang akhirnya terdekomposisi”, kata pendapat Johannes Lehmann. Dapatkah ide ini bekerja dalam skala besar?

Untuk menjawab tantangan perubahan iklim Global, pengurangan emisi gas rumah kaca harus dilakukan. Strategi utamanya adalah melakukan pengurangan penggunaan bahan bakar fosil yang merupakan kontributor terbesar gas rumah kaca. Namun, karena sebagian besar emisi gas tersebut masih belum dapat dihindari, strategi lain yang dapat dilakukan adalah dengan secara aktif menarik karbon dioksida dari udara. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah dengan penambatan biochar.

Salah satu upaya untuk mengurangi kandungan karbon dalam atmosfer adalah dengan menanam tanaman yang akan menambat karbon dioksida ke dalam biomassanya atau zat organik tanah. Penambatan ini dapat dilakukan lebih jauh dengan memanaskan biomassa tersebut dengan tanpa oksigen(disebut proses pirolisis suhu rendah). Pirolisis akan mengonversi biomassa menjadi biochar, dengan kandungan karbon dua kali lebih besar dari biomassa biasa.

Tanpa batasan. Jangka waktu pasti mengenai kemampuan penyimpanan biochar masih dalam perdebatan. Baik jangka waktu tersebut berkisar antara ratusan ataupun ribuan tahun, biochar akan tetap dianggap sebagai metode penyimpanan jangka panjang untuk tujuan mengurangi emisi karbon dioksida.

Biochar merupakan metode dengan resiko, yaitu tetap terjadinya pelepasan karbon ke udara, yang lebih rendah dibanding cara penambatan lain. Ketika biochar dimasukkan ke dalam tanah, dapat diperkirakan bahwa tidak akan terjadi sesuatu yang menyebabkan hilangnya karbon tersebut. Intinya adalah bahwa biomassa tanaman terdekomposisi dalam periode waktu yang relatif pendek pada suatu siklus karbon seperti terlihat pada gambar disamping. Dan dengan menggunakan biochar, setengah dari jumlah karbon dari siklus tersebut dapat dipisahkan dan ditambat dalam siklus biochar yang lebih lambat. Dengan pengambilan karbon organik dari siklus fotosintesis dan dekomposisi tersebut, penambatan biochar secara langsung dapat mengurangi karbon dioksida dari atmosfer.

Tapi pertanyaan besarnya adalah apakah metode ini dapat ditingkatkan hingga skala nasional dan regional, atau bahkan global. Agar penambatan biochar bekeja pada skala yang lebih besar, salah satu faktor pentingnya adalah dengan mengombinasikan pirolisis suhu rendah dengan penangkapan secara simultan gas buang yang dihasilkan dan mengubahnya menjadi energi dalam bentuk panas, listrik, biofuel atau hidrogen. Sebagian besar perusahaan yang

membangkit energi berbasis nabati dengan cara ini mungkin memandangan biochar hanya sebagai produk sampingan yang dapat dibakar untuk mengimbangi penggunaan bahan bakar fosil dan mengurangi biaya. Tetapi perhitungan kami menunjukkan bahwa pengurangan emisi dapat 12-84% lebih besar jika biochar dimasukkan kembali ke dalam tanah bukannya dibakar untuk mengimbangi penggunaan bahan bakar fosil. Penambatan biochar menawarkan kesempatan untuk mengubah bioenergi menjadi industri karbon-negatif.

Mudah dipantauBaik konversi biomassa menjadi biochar maupun aplikasinya untuk penyuburan tanah akan mudah untuk dipantau tanpa biaya tambahan. Tidak ada alat-alat analisis yang diperlukan, seperti halnya metode penambatan tanah lainnya. Penambatan biochar tidak memerlukan dasar pengetahuan sains yang tinggi dan teknologi produksi yang sederhana, sehingga cocok untuk berbagai wilayah di dunia. Memang bagaimanapun, masih dipererlukan penelitian lebih lanjut untuk mengoptimalkan sifat biochar dan untuk mengevaluasi biaya dan manfaat ekonomi dari penerapan skala besar.

Komentar:Penggunaan arang yang diproduksi dengan membakar limbah biomassa hasil

pertanian mungkin merupakan salah satu dari revolusi lingkungan yang penting. Metode yang sepertinya sederhana ini, memiliki potensi untuk membantu mengurangi sebagian masalah dunia yang mengakar, seperti kelaparan, kurangnya kesuburan tanah di daerah tropis, perusakan hutan hujan akibat pertanian tebang-dan-bakar, dan bahkan perubahan iklim.

Biochar akan meningkatkan kesuburan tanah bermasalah dalam cara yang nyata, cepat, dan jangka panjang. Ini penting bagi petani di Indonesia yang sebagian besar merupakan petani kecil, karena mereka biasanya tidak mampu membeli pupuk atau berinvestasi dalam teknik penanaman organik yang membutuhkan waktu proses yang relatif lama. Biochar dapat diproduksi secara lokal, dengan investasi sangat rendah, dan dengan proses yang sederhana, serta mudah dipahami.

Biomasa terutama limbah biomasa ataupun limbah organik bisa langsung diolah dilokasi tersebut untuk menghasilkan biochar. Perusahaan agroindustri seperti pabrik kelapa sawit menghasilkan limbah biomasa sangat besar setiap harinya. Indonesia sebagai salah satu produsen minyak sawit terbesar di dunia, memiliki pabrik sawit diperkirakan lebih dari 1.000 unit, sehingga limbah biomasa yang tersedia sangat berlimpah.

Khusus pada indutri kelapa sawit, produk biochar akan memiliki peran yang besar untuk meningkatkan kesuburan tanah termasuk mereduksi kebutuhan pupuk pada perkebunan sawitnya, sehingga akan sangat menguntungkan. Sejumlah upaya telah banyak dilakukan oleh perusahaan sawit untuk meningkatkan efektifitasnya dalam pemupukan dan penyuburan tanah, dan dengan biochar ini ibarat sekali merengkuh dayung dua tiga pula terlampaui, masalah limbah padat sawit bisa diatasi, mendapat sumber energi dan perbaikan kesuburan tanah. Biochar selain mampu menyuburkan tanah juga mampu menangkap gas karbondioksida dari atmosfer sehingga merupakan mekanisme carbon negative, sedangkan biooil dan syngas bisa diaplikasikan sebagai bahan bakar carbon neutral karena berasal dari biomasa

Seperti pada kebanyakan konsep bioenergi lainnya, kebanyakan tergantung pada skala. Menurut saya industrialisasi biochar tidak dianjurkan, karena mungkin tidak bisa dilakukan secara berkesinambungan. Sesuai dengan salah satu tujuan dasar dilakukannya metode ini, yaitu memanfaatkan limbah pertanian ataupun perhutanan sebagai bahan baku, maka produksi biochar akan dapat dilakukan jika masih tersedianya limbah biomassa tersebut. Industrialisasi biochar secara besar-besaran akan membutukan sumber biomassa yang lebih besar sehingga limbah biomassa yang tersedia tidak mampu memenuhi kebutuhan tersebut. Namun, ada beberapa teknologi yang sedang dikembangkan yang mungkin dapat menghasilkan biochar dalam kuantitas yang besar. Dalam hal ini sering kali fokusnya ada pada produksi biofuel cair untuk sektor transportasi, dengan biochar hanyalah hasil sampingan.

Produksi industri membutuhkan kriteria sosial, kultural, dan lingkungan yang berkesinambungan, terutama bila dilokasikan di daerah-daerah yang kaya hutan. Meski demikian, industrialisasi tidak harus selalu buruk. Baik kita sekarang memproduksi biochar ini terpusat dan kemudian mendistribusikan kembali ke petani, atau sebaliknya, menggunakan pendekatan yang tidak terpusat, adalah masalah ekonomi. Sentralisasi memiliki tantangan logistik, desentralisasi memiliki tantangan investasi. Keduanya memiliki pro dan kontra.