Produksi Biochar dan Kompos Premium dari Pengolahan Limbah Organik

Produksi biochar dan kompos sama-sama menggunakan bahan organik. Perbedaannya adalah level kecocokannya. Bahan organik yang basah, kaya nutrisi dan sedikit mengandung lignin lebih cocok untuk produksi kompos. Sedangkan bahan organik yang kering, dan banyak mengandung lignin lebih cocok untuk produksi biochar. Hal ini sehingga pemilahan untuk bahan oganik tersebut perlu dilakukan sehingga akan mendapatkan hasil yang optimal. Dengan komposisi limbah organik yag mencapai 60% dalam sampah kota maka bahan baku untuk produksi biochar maupun kompos diperkirakan sangat besar. 

Produksi biochar adalah proses thermal sedangkan produksi kompos adalah proses biologis. Alat produksi biochar yakni unit pirolisis bisa dipasang berdekatan dan terintegrasi dengan unit produksi kompos pada instalasi pengolahan sampah kota dan sejenisnya. Produk biochar lalu digunakan untuk produksi kompos sehingga meningkatkan kualitas kompos menjadi kompos premium dan waktu pengomposan lebih cepat, untuk lebih detail baca disini. Kompos premium juga bisa dijual lebih mahal sebanding dengan kualitasnya. Kelebihan energi dari produksi biochar atau operasional pirolisis bisa dimanfaatkan pada pengolahan sampah fraksi RDF atau yang lainnya. 

Potensi produksi kompos premium tersebut sangat besar. Hal ini sehingga bisa dimanfaatkan pada lahan-lahan kritis dari reklamasi pasca tambang yang luasnya jutaan hektar atau bahkan lahan-lahan kering terdegradasi yang mencapai ratusan juta hektar. Lahan-lahan yang tidak atau kurang produktif tersebut ketika diaplikasikan kompos premium tersebut akan menjadi subur sehingga misalnya lahan reklamasi pasca tamang ditanami kembali (revegetasi) maka akan menghasilkan berbagai produk-produk pertanian atau perkebunan yang bermanfaat atau menguntungkan secara ekonomi, lingkungan dan sosial. Biochar dengan kandungan karbon tinggi akan bertahan di dalam tanah hingga ratusan tahun dan merupakan carbon sequestration bisa dikompensasi dengan mendapatkan carbon credits.  

Berlomba-Lomba dalam Kebaikan dalam Menurunkan Suhu Bumi

Berlomba-lomba untuk menurunkan suhu bumi adalah sebuah kebaikan. Dan berlomba-lomba dalam kebaikan sangat dianjurkan dalam Islam. Dampak buruk dari kenaikan suhu bumi dapat dirasakan di darat dan di laut, sehingga harus diminimalisir. Hal inilah mengapa antar berbagai pihak dalam upaya ini mestinya saling berkolaborasi dan bersinergi untuk mencapai tujuan tersebut. Aspek bisnis dari kegiatan ini mestinya menjadi prioritas kedua, sehingga semangat berbuat baik dan berkolaborasi serta bersinergi akan tercipta. Secara teknis sektor-sektor strategis yang menjadi poin-poin utama penyebab kenaikan suhu bumi menjadi prioritas penting untuk ditangani, walaupun hal-hal lain yang lebih mendesak juga harus didahulukan. 

Ada kelebihan konsentrasi karbon (CO2) di atmosfer yang membuat suhu bumi naik karena efek gas rumah kaca, tetapi di sisi lain ada milyaran hektar tanah di bumi yang butuh karbon berupa biochar untuk meningkatkan kesuburan tanah sekaligus untuk menyerap CO2 di atmosfer tersebut dengan carbon sequestration / carbon sink. Apabila kedua hal ini bisa disinkronkan maka menjadi solusi jitu bagi penurunan suhu bumi tersebut. Pada tahun 2024 tercatat emisi CO2 dari bahan bakar fossil sekitar 36,3 giga ton (36,3 milyar metrik ton) dan kosentrasi CO2 terakhir menurut observatorium Mauna Loa di Hawai mencapai 429.25 ppm (pada 24 Juni 2025). Sedangkan di sisi lahan, secara global diperkirakan 1,66 miliar hektar lahan telah terdegradasi akibat aktivitas manusia seperti penggundulan hutan, penggembalaan berlebihan, irigasi yang salah kelola, dan penggunaan bahan kimia berlebihan.

Bahan bakar biomasa dengan produksi wood chip dan wood pellet atau biofuel sebagai bahan bakar atau sumber terbarukan carbon neutral sehingga akan saling melengkapi dengan biochar. Wood chip dan wood pellet atau biofuel tersebut tidak menambah emisi CO2 dan biochar yang menyerap CO2 tersebut sebagai carbon sink (carbon sequestration) atau carbon negative. 

Parameter-parameter Penting Kualitas Biochar dan Standar-Standar Biochar

Sifat-sifat kimia fisika (karakteristik) biochar menjadi parameter keefektifannya pada berbagai aplikasinya yang berbeda-beda. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat-sifat kimia fisika biochar tersebut adalah bahan baku (feedstock), kondisi operasi produksi (production process), serta treatment sebelum dan setelah pengolahannya (pre- or post- processing). Dan karena biochar berbeda-beda sifat-sifat kimia fisikanya itulah maka analisa laboratorium dibutuhkan untuk memprediksi keefektifan biochar tersebut. Secara spesifik aplikasi tertentu akan membutuhkan sifat kimia fisika tertentu sehingga pemilihan produk biochar yang sesuai menjadi sangat penting. Sebagai contoh misalnya biochar dengan surface area yang tinggi memiliki potensi besar untuk menyerap enviromental toxins, logam / metal dan hara. Hal ini sehingga biochar dengan karakteristik tersebut cocok untuk aplikasi remediasi lingkungan. Dan karena biochar bekerja pada berbagai kontaminan yang berbeda-beda sehingga biochar tersebut perlu dimodifikasi untuk suatu aplikasi spesifik tersebut. 

Sifat-sifat kimia biochar yang biasa sebagai acuan yakni organic carbon (Corg) dan carbonates (sebagai CaCO3), H/C ratio dan fixed carbon (FC), ash content, dan volatile matter (VM). Sedangkan sifat-sifat fisika yang biasa sebagai acuan yakni bulk density, surface area dan particle size distribution. Dan karena aplikasi utama biochar adalah untuk pertanian termasuk perkebunan dan kehutanan yakni untuk peningkatan produktivitas hasil pertanian, perkebunan dan kehutanan dengan cara meningkatkan kesuburan tanah, maka parameter-parameter terkait kesuburan tanah (soil fertility) juga menjadi acuan penting. Parameter-parameter tersebut yakni nitrogen, pH & liming, liming equivalent, electrical conductivity, total potassium (K), total phosphorus (P) dan metal. 

Walaupun biochar memiliki multi-manfaat baik untuk memperbaiki kesuburan tanah dan juga solusi iklim berupa carbon sequestration / carbon sink, sehingga produk biochar bisa dipilih sesuai prioritas penggunaan. Optimalisasi manfaat / benefit antara dua hal penting itu tentu pilihan terbaiknya. Perspektif atau sudut pandang untuk optimalisasi manfaat / benefit sangat tergantung dari profesi atau kepakaran seseorang, untuk lebih detail baca disini. Parameter berupa organic carbon (Corg), H/C ratio dan fixed carbon (FC) terutama terkait dengan solusi iklim yakni carbon sequestration / carbon sink atau juga biasa disebut BCR (biochar carbon removal) yang bisa mendapatkan kompensasi berupa carbon credit. Untuk bisa mendapatkan carbon credit maka produsen biochar harus mengikuti metodologi yang dibuat lembaga carbon standard (Puro Earth, Verra, European Biochar Certificate), sehingga BCR bisa dikuantifikasi dan dijual di pasar karbon (saat ini di VCM = voluntary carbon market).

 

Sedangkan terkait prioritas di kesuburan tanah maka produk biochar yang dibuat harus berasal dari sumber yang kaya nutrisi atau hara tanaman seperti dari kotoran ternak. Biochar dari kotoran ternak (manure) cenderung memiliki organic carbon (Corg) lebih rendah dibandingkan biochar yang dibuat dari kayu. Biochar dengan kandungan abu tinggi seperti yang berasal dari kotoran ternak biasanya juga liming equivalent lebih tinggi dibandingkan biochar dari kayu. Tingginya volatile matter (VM) juga bermanfaat bagi kesuburan tanah. VM yang mengandung gas-gas seperti karbonmonoksida dan metana, organic hydrocarbon, asam-asam dan tar dan sejumlah senyawa anorganik bisa sebagai sumber pakan penting untuk mikroba tanah. Sejumlah studi juga menunjukkan biochar dari kotoran ternak memiliki porsi phosphorus (P) tinggi sehingga bisa memenuhi kebutuhan P tanaman, demikian juga kandungan potassium / kalium (K) nya.  

Transaksi atau jual beli biochar (fisik) maupun BCR credit membutuhkan standar kualitas tertentu. Tanpa ada standar yang disepakati tentu akan sangat sulit menentukan titik temu antara penjual dan pembeli.  Ada sejumlah lembaga yang mengembangkan standar-standar untuk biochar antara lain European Biochar Certificate (EBC), Organic Material Review Institute (OMRI), USDA Certified Bio-based Product dan World Biochar Certificate (WBC). Untuk mendapatkan parameter kualitas atau spesifikasi biochar yang sesuai dengan penggunaannya maka dibutuhkan laboratorium tipe tertentu. Tidak banyak laboratorium yang bisa melakukan uji biochar ini. Beberapa laboratorium yang bisa melakukannya antara lain laboratorium analisis kompos, tanah, batubara dan activated carbon. Dengan sejumlah perangkat teknis tersebut tentu pengembangan biochar untuk masa depan akan lebih mudah apalagi dengan berbagai manfaat nyata biochar serta kesadaran publik masalah keberlanjutan lingkungan yang semakin besar khusunya pada masalah iklim.  

Food Estate atau Biochar ? Indonesia menjadi Juara Solusi Iklim Global ?

Saat ini ada jutaan hektar lahan di Indonesia yang sangat membutuhkan biochar yakni lahan kering 122,1 juta ha; lahan pasca tambang 8 juta ha; lahan kristis 24,3 juta hektar; total sekitar 154,4 juta ha. Sedangkan potensi bahan baku untuk produksi biochar juga berlimpah (limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan) seperti tankos sawit kering sekitar 30 juta ton/tahun, baggase 2 juta ton/tahun, tongkol jagung 5 juta ton/tahun, batang singkong 3 juta ton/tahun, kayu limbah 50 juta ton/tahun, sekam padi 15 juta ton/tahun, kulit kakao dan seterusnya. Dengan biochar, produktivitas pertanian akan meningkat dari rata-rata sekitar 20% bahkan hingga 100%.

Jika diaplikasikan pada skala makro atau nasional dengan katakan dengan peningkatan produksi 20% saja maka misalnya produksi beras akan meningkat menjadi 36 juta ton/tahun dari sebelumnya 30 juta ton/tahun, jagung meningkat menjadi 18 juta ton/tahun dari sebelumnya 15 juta ton/tahun, minyak sawit atau CPO menjadi 60 juta ton/tahun dari sebelumnya 50 juta ton/tahun. Hal ini akan menghemat pemakaian lahan sehingga pembukaan lahan hutan untuk tanaman pangan dan (bio)energi seperti food estate bisa tidak diperlukan atau setidaknya memperlambat hal tersebut.

Sebagai contoh produksi CPO Indonesia saat ini mencapai sekitar 50 juta ton per tahun dengan luas lahan mencapai sekitar 17,3 juta hektar. Ini berarti rata-rata produksi CPO per hektar adalah 2,9 ton saja atau per satu juta hektar menghasilkan 2,9 juta ton. Apabila biochar digunakan dan terjadi kenaikan 20% berarti terjadi kenaikan 10 juta ton CPO per tahun dan ini setara menghemat lahan sekitar 3,5 juta hektar, atau penggunaan biochar akan memperlambat pembukaan hutan untuk perkebunan sawit.

Ada hitungan kasar yakni dengan investasi 10 juta US dollar maka akan dihasilkan kurang lebih 200.000 ton biochar dengan lebih dari 400.000 carbon credit selama rentang waktu 10 tahun. Dan misalkan dengan harga jual biochar 200 dollar per ton dan carbon credit 150 dollar per unit (per ton CO2) maka dalam waktu 10 tahun tersebut, pendapatannya menjadi hampir 10 kali lipat investasinya atau diperkirakan kurang dari 2 tahun investasi awal tersebut telah kembali (payback period). Penjual carbon credits atau produsen biochar juga berusaha untuk mendapatan kontrak penjualan selama 5-10 tahun.

Tentu ketika harga biochar lebih tinggi dan / atau carbon creditnya maka tentu saja kembali modalnya akan lebih cepat. Dan itupun belum termasuk pemanfaatan produk cair dan gas serta excess heat dari pirolisis yang juga memiliki potensi ekonomi yang tidak kalah menarik.  

Biochar : Prioritas untuk Kesuburan Tanah atau Solusi Iklim dulu ?

Perspektif atau sudut pandang terhadap biochar sangat dipengaruhi kepakaran atau keahlian seseorang, sedangkan daya dorong aplikasinya sangat dipengaruhi oleh faktor yang menjadi masalah daerah atau kawasan tersebut. Sebagai contoh : ilmuwan iklim melihat tentang perbaikan tanah dari aplikasi biochar sebagai keuntungan tambahan (co-benefit). Untuk ilmuwan tanah atau petani yang menggunakan biochar sebagai soil amendment karena pengalaman praktisnya yang memiliki efek positif pada kesuburan tanahnya dan aspek ekonomis dari pertaniannya, sedangkan keuntungan iklim menjadi keuntungan tambahan (co-benefit). Dan pada kenyataannya akumulasi keuntungan (termasuk ekonomi) dan efektivitas memberi solusi lingkungan tersebut akan mengakselerasi pemakaian biochar di dunia nyata.  

Photo dari sini

Untuk memaksimalkan manfaat terhadap aplikasi biochar, maka kuaitas biochar menjadi sangat penting, atau dengan kata lain sifat-sifat fisika dan kimia biochar mengontrol tingkat keefektifannya untuk berbagai aplikasinya. Sifat-sifat tersebut ditentukan oleh faktor-faktor yakni, bahan baku, kondisi proses serta sebelum dan pasca proses produksinya. Hal tersebut sehingga biochar yang diproduksi berbeda sifat-sifatnya sehingga analisa laboratorium adalah cara yang digunakan untuk memprediksi keefektivan biochar tersebut. Dan juga supaya memenuhi syarat untuk mendapatkan insentif tertentu yang berlaku di negara-negara tertentu, biochar yang diproduksi juga bisa memenuhi kriteria tertentu, misalnya standar yang dibuat oleh IBI (International Biochar Initiative). Maupun untuk mendapatkan carbon credit atau BCR (biochar carbon removal) credit yang telah berlaku secara internasional juga mensyaratkan biochar dengan kriteria dan kualitas tertentu, dan untuk itu produksi biochar harus mengikuti metodologi tertentu sesuai lembaga karbon standar internasional seperti Puro earth, Verra, dan European Biochar Certificate (EBC). Untuk mendapatkan parameter kualitas atau spesifikasi biochar yang sesuai dengan penggunaannya maka dibutuhkan laboratorium tipe tertentu. Tidak banyak laboratorium yang bisa melakukan uji biochar ini. Beberapa laboratorium yang bisa melakukannya antara lain laboratorium analisis kompos, tanah, batubara dan activated carbon. 

Saat ini fokus utama dan telah berjalan lama, yakni penggunaan biochar untuk pertanian, perkebunan dan kehutanan adalah meningkatkan produktivitas / yield. Tetapi, sebenarnya nilai tambah yang dapat ditawarkan oleh biochar dalam aplikasinya di tanah, khususnya dalam budidaya tersebut, tidak hanya mencakup peningkatan hasil panen, tetapi juga menangkal hilangnya humus di dalam tanah, mencegah pencucian nitrat, dan meningkatkan kapasitas penyimpanan air untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan dan ketahanannya terhadap krisis iklim. Sedangkan bagaimana entry point tercepat untuk industri biochar, untuk lebih detail baca disini.

Urgensi Produksi Biochar Kapasitas Industri

Pemberian atau aplikasi biochar ke lahan pertanian mengikuti kaidah 4Rs  yakni yakni right source (bahan baku biochar yang sesuai), right place (area aplikasi yan tepat), right rate (takaran atau dosis yang tepat) dan right timing (waktu yang tepat). Sifat-sifat fisika dan kimia biochar berbeda tergantung pada bahan baku dan proses produksinya. Dengan mengikuti aturan 4R tersebut maka performa biochar bisa dimaksimalkan. Efek biochar pada tanaman akan terlihat nyata (signifikan) ketika kaidah 4R tersebut dipenuhi. Dengan dosis / rate mencapai 20 ton/ha (tergantung faktor-faktor kondisi yang mempengaruhi), maka kebutuhan biochar juga besar. Hal inilah mengapa produk biochar jarang dijual secara online, yakni karena volume besar tersebut.

Berbeda dengan pembenah tanah seperti kompos, efek biochar bisa dirasakan cukup lama atau untuk beberapa jenis tanaman pertanian yakni tidak hanya satu musim tanam saja, tetapi hingga berulang kali. Hal ini juga membuat pemberian atau aplikasi biochar ini tidak sesering kompos. Dan pada akhirnya tentu saja aspek ekonomi menjadi parameter penentu apakah biochar membuat usaha pertanian lebih menguntungkan atau tidak. Harga biochar di pasaran menjadi perhatian penting bagi pengguna atau para petani. 

Minimnya produksi biochar di Indonesia saat ini menjadi penghalang bagi aplikasi biochar di lahan-lahan pertanian yang luas, bahkan ketika kesadaran petani akan biochar juga meningkat. Hal ini menjadi daya dorong pentingnya produksi biochar yang memadai khususnya kapasitas industri. Hanya dengan jumlah produksi biochar yang memadai maka aplikasi biochar di lahan-lahan pertanian ataupun tanah-tanah terdegrasi akan bisa dilakukan secara optimal. Urgensi produksi biochar kapasitas industri semakin besar apalagi ketika produksi biochar tersebut juga mendapatkan carbon credit, tentu ini akan semakin menarik.  

Stationary Auger : Industrial Pyrolysis for Indonesia and SE Asia

Produksi biochar global pada tahun 2023 diperkirakan mencapai 350 ribu ton atau ekuivalen dengan 600.000 carbon credit dan diperkirakan akan terus meningkat. Dari perspektif ekonomi pendapatan dari produsen biochar, distributor, produsen pengolahan lanjut biochar (value-added producers) dan pembuat peralatan melampaui $600 juta pada 2023, dengan CAGR 97% antara 2021 dan 2023. Pendapatan diproyeksikan akan tumbuh mendekati $3,3 milyar pada tahun 2025 ini. Adanya carbon credit menjadi motivasi terbesar kedua untuk produksi biochar tersebut. Dengan adanya carbon credit tersebut terjadi lonjakan produksi biochar secara signifikan dari sebelumnya.  Pada tahun 2023 dari carbon credit biochar ini memberi kontribusi terbesar pada yakni 90% carbon removal di pasar karbon sukarela (voluntary carbon market) menurut data dari CDR.fyi. 

Dan bahkan produksi biochar dimana pendapatan dari penjualan langsung biochar tidak begitu besar atau dengan kata lain mereka mengandalkan pendapatan dari produksi biochar maka hal tersebut juga tetap menjadi bisnis yang menguntungkan. Sebagai negeri tropis maka Indonesia bisa dikatakan sebagai surga biomasa baik dari biomasa pertanian / perkebunan ataupun kehutanan. Apabila biomasa tersebut dikonversi menjadi biochar maka produksinya akan sangat besar begitu juga carbon creditnya. Penjualan biochar secara langsung (physical biochar) juga bisa dilakukan dengan baik karena sangat banyak lahan sub-optimal yang bisa diperbaiki ata diupgrade dengan menggunakan biochar, seperti lahan-ahan kering,lahan-lahan kritis, lahan pasca tambang dan sebagainya, yang jumlahnya mencapai puluhan bahkan ratusan juta hektar.

Hampir 80% produsen biochar tahun 2023 masuk kategori sedang, besar, sangat besar

Pemilihan alat produksi yang bisa menghasilkan biochar bersertifikat sehingga bisa mendapatkan carbon credit adalah hal yang penting selain itu juga memaksimalkan kapasitas produksi maka perlu peralatan produksi yang memadai. Alat pirolisis stationary auger adalah pilihan tepat untuk memenuhi persyaratan di atas. Selain menghasilkan biochar sebagai produk utama, produk-produk samping seperti excess heat, biooil dan syngas adalah keuntungan tambahan dari proses pirolisis dengan stationary auger tersebut. Pemanfaatan dan monetisasi produk-produk samping tersebut menjadi daya dorong semakin besar untuk produksi biochar dengan stationary auger. Saat ini juga masih banyak produsen biochar yang tidak memiliki sertifikasi atau standar untuk carbon credit  tersebut hal ini juga membuat mereka tidak bisa mendapatkan pendapatan dari carbon credit atau hanya business as usual dengan penjualan biochar saja. Tentu hal ini tidak menarik bagi perusahaan-perusahaan yang akan produksi biochar kapasitas besar.

Tapi mengapa produksi biochar di Indonesia dan Asia Tenggara masih sangat kecil dan bahkan belum banyak orang belum tahu tentang biochar ? Hal ini terkait kesadaran akan iklim, keberlanjutan dan lingkungan yang rendah dan lebih spesifik lagi pada biochar. Biochar sebagai solusi perbaikan kesuburan tanah sehingga produktivitasnya meningkat (baik tanaman pertanian/perkebunan maupun kehutanan) juga sebagai solusi iklim dengan carbon sequestration. Tetapi dengan tingginya masalah kesadaran iklim, keberlanjutan dan lingkungan apalagi dengan daya dorong ekonomi berupa carbon credit, sepertinya untuk tahun-tahun mendatang akan berbeda ceritanya. Tetapi memang ada alasan terkait rendahnya partisipasi produsen biochar di pasar karbon yakni terkait biaya dan kesulitan untuk mendapatkan sertifikat untuk menjual carbon credit tersebut, selain juga biaya untuk berpartisipasi pada carbon marketplaces. Tetapi dengan besarnya kapasitas produksi kapasitas industri dengan peralatan stationary auger tersebut, biaya dan kesulitan untuk mendapatkan carbon credit akan sepadan dengan keuntungan yang didapat.  

Biochar Untuk Perkebunan Nilam

Indonesia terkenal dengan produsen berbagai minyak atsiri, diantaranya minyak nilam, minyak kayu putih, minyak daun cengkeh dan lain sebagainya. Penggunaan utama minyak atsiri terutama untuk bidang pangan, farmasi, wewangian (parfum). Potensi negeri ini untuk mengembangkan minyak atsiri sangat besar karena faktor iklim, luas lahan dan kesuburan tanahnya. Data statistik ekspor-impor dunia menunjukan bahwa konsumsi minyak atisiri dan turunannya naik sekitar 10% dari tahun ke tahun. Dari 70 jenis minyak atsiri yang diperdagangkan di pasar internasional minyak sereh wangi, nilam, akar wangi, kenanga, kayu putih, cengkeh, lada, dan minyak melati disuplai dari Indonesia. Indonesia merupakan negara terbesar di Asia Tenggara penghasil minyak atsiri dan masuk dalam 10 besar di dunia.

Dalam perdagangan internasional nilam dikenal sebagai patchouli. Sentra produksi nilam di Indonesia terdapat di Bengkulu, Sumatra Barat, dan Nangro Aceh Darussalam. Mutu minyak nilam Indonesia dikenal paling baik dan menguasai pangsa pasar 80-90% dunia atau pemasok minyak nilam terbesar di dunia . Minyak nilam ini berasal dari hasil penyulingan daun kering untuk diambil minyaknya yang banyak dimanfaatkan dalam berbagai kegiatan industri.  Minyak nilam digunakan sebagai fiksasif atau pengikat bahan-bahan pewangi lain dalam komposisi parfum dan kosmetik.  Luas areal penanaman nilam mencapai 21.716 ha yang tersebar di 11 propinsi di Indonesia, dan pada tahun 2008 dihasilkan minyak nilam sebesar 2.496 ton. 

Tanaman nilam yang umum dibudidayakan di Indonesia adalah nilam Aceh karena kadar minyak > 2% dan kualitas minyaknya PA>30% lebih tinggi daripada nilam Jawa yang kadar minyak <2%. Lebih lanjut dengan nilam Aceh yakni ada tiga varietas tanaman nilam yang terdapat di Aceh yaitu nilam Tapaktuan, nilam Lhokseumawe, nilam Sidikalang. Tingkat patchouli alcohol (PA) dari ketiga varietas tersebut beragam yaitu: Tapaktuan (28,69-35,90%), Lhokseumawe (29,11-34,46%), dan Sidikalang (30,21-35,20%). 

Produksi Minyak Nilam di Provinsi Sentra Tahun 2015-2020**)

Salah satu faktor yang menujang pertumbuhan tanaman dan berproduksi secara optimal adalah ketersediaan unsur hara dalam jumah cukup di tanah. Tingkat ketersediaan hara bagi tanaman nilam harus optimal untuk memperoleh pertumbuhan dan kadar minyak yang tinggi. Nilam dikenal sangat rakus terhadap unsur hara terutama nitrogen (N), pospor (P) dan kalium (K). Tanaman nilam termasuk yang membutuhkan unsur hara cukup banyak, agar produksi tetap berjalan optimal, pemberian pupuk dilakukan dengan sangat serius . Hal ini sehingga tingkat kesuburan tanah harus dijaga secara optimal apabila mengharapkan produksi pertanian nilam yang juga optimal. Oleh karena itu pada sistem budidaya nilam secara berpindah, akan terjadi penurunan kesuburan lahan yang sangat cepat sehingga akan merusak lahan tersebut. 

Nilam dapat dibudidayakan pada lahan kering, dengan demikian pengembangan tanaman nilam sangat relevan dengan potensi lahan kering yang cukup luas di Indonesia dibandingkan dengan lahan sawah. Bahkan lahan kering merupakan lahan sub-optimal yang paling luas sebarannya yaitu sekitar 122,1 juta ha yang terdiri dari lahan kering masam seluas 108,8 juta ha dan lahan kering iklim kering seluas 13,3 juta ha.  Pengembangan tanaman nilam memiliki tujuan ganda, selain meningkatkan pendapatan petani, juga meningkatkan produktivitas lahan kering yang banyak tersebar di Indonesia.

Untuk memperbaiki kualitas lahan yakni dengan aplikasi biochar. Aplikasi biochar pada lahan pertanian berfungsi sebagai pembenah tanah yang mampu memperbaiki sifat kimia tanah (pH, kapasitas tukar kation, N-total, P-tersedia dan Aldd), sifat fisik tanah (Bulk density, porositas dan kemampuan tanah memegang air). Perbaikan kualitas sifat kimia dan fisik tanah tersebut berdampak pada ketersediaan hara dan air melalui kemampuan biochar meretensi hara dan air. Pada akhirnya, penambahan biochar berimplikasi pada peningkatan produktivitas tanaman tanaman nilam. Ke depan, diharapkan dengan aplikasi biochar akan semakin luas lahan-lahan suboptimal dan lahan terdegradasi yang dapat dipulihkan dan ditingkatkan produktivitasnya.

Optimalisasi pemanfaatan lahan kering untuk budi daya tanaman pangan perlu diawali dengan upaya rehabilitasi lahan agar tanaman dapat berproduksi optimal.Pembenah tanah yang murah, mudah tersedia dan mampu bertahan lama dalam tanah diharapkan akan mampu memicu laju peningkatan produktivitas lahan kering. Potensi limbah pertanian untuk dikonversi menjadi pembenah tanah (biochar) di Indonesia cukup besar.Aplikasi biochar terbukti mampu meningkatkan kualitas sifat fisik dan kimia tanah, serta meningkatkan ketersediaan air. Produktivitas tanaman juga meningkat sejalan dengan terjadinya pemulihan kualitas lahan.

Biochar juga bisa ditambahkan pada saat pengomposan sehingga semakin banyak kandungan nitrogen (N) yang bisa terserap dalam biochar tersebut. Semakin tinggi nitrogen (N) maka kualitas komposnya juga akan semakin baik. N total merupakan salah satu yang termasuk kedalam unsur makro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah banyak, terhitung 1,5% dari berat kering tanaman. Nitrogen bermanfaat dalam pembentukan protein, penyusun dari klorofil tanaman, serta jika secara morfologi N berperan sebagai pembentukan daun dan batang tanaman atau pembentukan vegetatif tanaman. Fosfor merupakan unsur hara mutlak yang diperlukan oleh tanaman setelah nitrogen. Gejala defisien hara Fospor (P) terlihat seperti warna tanaman menjadi hijau gelap atau hijau keunguan yang kemudian diikuti dengan daun yang lebih tua berwarna keunguan. Penambahan biochar dan kompos tersebut selain menambah produktivitas daun nilam bahkan bisa meningkatkan rendemen minyak nilam dari rata-rata 2% naik menjadi 4% serta kadar patchouli alcohol minyak nilam dari rata-rata 32% naik menjadi 40%.   

Biochar dari Kayu limbah dan Limbah Kehutanan

Era dekarbonisasi dan bioekonomi terus berlanjut dan semakin berkembang seiring waktu. Ketika sebagian orang fokus pada sektor karbon netral seperti dengan produksi bahan bakar biomasa seperti wood pellet, wood briquette ataupun wood chip, orang-orang yang fokus untuk karbon negatif tampaknya masih lebih sedikit antara lain yakni dengan penggunaan CCS (Carbon Capture and Storage) dan produksi biochar. Dibandingkan CCS, produksi biochar dengan pirolisis lebih mudah dan murah sehingga diproyeksi akan menjadi trend masa depan. Secara logika sebenarnya skenario karbon negatif jauh lebih baik karena selain akan mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer, sedangkan skenario karbon netral hanya tidak menambah emisi CO2 di atmosfer, tetapi tidak sampai mengurangi atau menyerap CO2 di atmosfer. Penyerapan CO2 atau biochar carbon removal (BCR) sampai saat ini juga merupakan teknologi carbon removal paling relevan secara industri. BCR adalah solusi kunci untuk mitigasi perubahan iklim yang riil saat ini dan perkembangannya sangat cepat.  BCR juga memiliki peran vital dalam portofolio teknologi karbon removal.

Biomasa kayu-kayuan khususnya dari limbah industri perkayuan maupun limbah-limbah kehutanan adalah bahan baku potensial untuk produksi biochar, bahkan jenis biomasa kayu-kayuan ini adalah bahan baku terbaik karena bisa menghasilkan biochar kualitas tinggi yakni fixed carbon lebih dari 80%. Potensi bahan baku biomasa kayu-kayuan di Indonesia sangat besar yakni diperkirakan 29 juta m3/tahun dari limbah pemanenan hutan, dan 2 juta m3/tahun dari limbah industri pengolahan kayu termasuk 0,78 juta m3 berupa serbuk gergaji (rendemen industri penggergajian kayu berkisar antara 50-60% dan sebanyak 15-20% terdiri dari serbuk gergaji kayu). Dan itu belum termasuk apabila ada suatu perkebunan biomasa atau kebun energi yang didedikasikan untuk produksi biochar.  

Dengan kondisi lahan pertanian, perkebunan dan kehutanan yang banyak mengalami degradasi maka kebutuhan biochar juga sangat besar. Diantara faktor penyebab menurunnya kesuburan lahan adalah penggunaan pupuk dan pestisida kimia selama puluhan tahun secara terus menerus dan cenderung berlebihan. Hal ini menyebabkan penurunan kualitas tanah yang berimbas pada produksi tanaman karena membuat lahan menjadi bertambah masam dan keras yang diperkirakan mencapai jutaan hektar. Selain itu harga pupuk kimia yang semakin mahal serta sulit diperoleh, yang berakibat pada rendahnya produksi pertanian, sehingga pemerintah terpaksa mengimpor beberapa komoditi pertanian untuk memenuhi kebutuhan masyarakat. Hal ini sebetulnya tidak perlu terjadi mengingat lahan potensial di Indonesia sangat luas, hanya perlu perbaikan kondisi lahan agar bisa optimal kembali. Membuat lahan rusak menjadi subur tidaklah sulit, hanya dibutuhkan ketekunan untuk memper-baiki dan merawat tanah tersebut agar terus subur. 

Sementara lahan kering berupa tanah ultisol 47,5 juta ha dan oxisol 18 juta ha. Indonesia memiliki panjang garis pantai mencapai 106.000 km dengan potensi luas lahan 1.060.000 ha, secara umum termasuk lahan marginal. Berjuta-juta hektar lahan marginal tersebut tersebar di beberapa pulau, ber-prospek baik untuk pengembangan pertanian namun sekarang ini belum dikelola dengan baik. Lahan tersebut tingkat kesuburannya rendah, sehingga diperlukan inovasi teknologi untuk memperbaiki dan meningkatkan produktivitasnya. Belum lagi lahan pasca tambang yang hampir semuanya sangat rusak yang luasnya juga jutaan hektar. Dan biochar adalah solusi tepat yang dapat mengembalikan kondisi lahan menjadi subur kembali. 

Slow pyrolysis adalah teknologi terbaik untuk produksi biochar. Tetapi teknologi yang digunakan harus efisien dan emisi memenuhi standar ambang batas negara yang bersangkutan. Selain itu juga excess heat dan/atau produk cair dan produk gas dari pirolisis seharusnya juga dimanfaatkan. Dengan kriteria teknologi pirolisis seperti di atas maka selain kualitas dan kuantitas produk yakni biochar bisa dimaksimalkan, proses produksinya juga tidak menimbulkan masalah baru berupa pencemaran lingkungan. Hal tersebut menjadi sangat sejalan dengan aktivitas bisnis biochar sehingga menjadi solusi masalah limbah biomasa industri perkayuan dan limbah kehutanan serta solusi masalah iklim. Bahkan pemanfaatan produk-produk samping (excess heat dan/atau produk cair dan produk gas dari pirolisis) juga bisa mendorong munculnya produk-produk lain yang ramah lingkungan dan terbarukan (enviroment friendly and renewable products). 

Secara keekonomian secara garis besarnya bisa seperti berikut yakni dengan investasi 10 juta US dollar maka akan dihasilkan kurang lebih 200.000 ton biochar dengan lebih dari 400.000 carbon credit selama rentang waktu 10 tahun. Atau jika dengan investasi 100 juta US dollar maka akan dihasilkan hampir 2 juta ton biochar dan lebih dari 4 juta carbon credit dalam rentang waktu 10 tahun. Dan misalkan dengan harga jual biochar 100 dollar per ton dan juga carbon credit 100 dollar per unit (per ton CO2) maka dalam waktu 10 tahun tersebut investasi telah menjadi 6 kali lipat atau hanya dibutuhkan sekitar 1,7 tahun investasi awal tersebut telah kembali (payback period). Tentu ketika harga biochar lebih tinggi dan / atau carbon creditnya maka tentu saja kembali modalnya akan lebih cepat. Dan itupun belum termasuk pemanfaatan produk cair dan gas dari pirolisis serta excess heat yang juga memiliki potensi ekonomi yang tidak kalah menarik. Trend era bisnis di masa mendatang memang tidak hanya fokus pada keuntungan finansial tetapi juga memberi solusi masalah lingkungan dan solusi masalah iklim, serta tentu saja solusi masalah sosial dengan penciptaan lapangan kerja.

Mengapa Sebaiknya Pabrik Sawit Menggunakan Pirolisis daripada dengan Tungku Pembakaran ?

Proses produksi pabrik sawit atau produksi CPO selalu membutuhkan kukus (steam) untuk sterilisasi, hal ini sehingga perlu boiler. Panas yang dibutuhkan boiler biasanya berasal dari tungku dengan bahan bakar berupa fiber dan cangkang sawit. Selain digunakan sterilisasi, kukus tersebut juga digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Dengan pirolisis kontinyu maka panas untuk boiler tersebut bisa disuplai dari produk syngas dan biooil. Selain itu pirolisis juga menghasilkan biochar sebagai produk utama dan pyroligneous acid yakni semacam cuka kayu. Kedua bahan terakhir akan sangat bermanfaat pada perkebunan sawit. Penggunaan kedua bahan bakar tersebut (bahan bakar gas dan cair) akan membuat tungku  menjadikan asap lebih bersih dibandingkan dengan membakar bahan bakar padat berupa fiber dan cangkang sawit yang biasa dilakukan selama ini. 

Banyak perkebunan sawit berada pada tanah-tanah masam sehingga perlu dinaikkan pH-nya dan biochar bisa digunakan secara efektif. Biaya terbesar operasional perkebunan sawit yakni pada pupuk dan penggunaan biochar akan meningkatkan efisiensi pemupukan sehingga mengurangi input pupuk dan menghemat biaya. Aplikasi biochar pada perkebunan sawit selain perbaikan kualitas tanah tersebut sehingga meningkatkan produktivitas buah kelapa sawit atau TBS juga sebagai bagian solusi iklim yakni carbon sequestration yang mendapat kompensasi berupa carbon credit. Carbon credit tersebut juga akan menjadi penghasilan tambahan bagi perusahaan sawit tersebut. Selain itu juga pyroligneous acid juga bisa sebagai pupuk dan biopestisida. 

Perkembangan teknologi pembakaran juga semakin berkembang yakni mulai dengan penggunaan moving grate hingga reciprocating grate digunakan untuk meningkatkan efisiensi boiler. Tetapi pertanyaan mendasarnya adalah seberapa menguntungkan penggunaan teknologi tersebut bagi perusahaan sawit secara umum ? Penggunaan tungku pembakaran tersebut hanya meningkatkan efisiensi boiler saja, sedangkan pada penggunaan pirolisis kontinyu selain panas boiler bisa dicukupi juga menghasilkan keuntungan lain berupa keuntungan lingkungan dan finansial. Keuntungan lingkungan dari perbaikan kondisi kesuburan tanah dan meminimalisir pupuk yang tercuci atau hilang ke lingkungan dengan teknik slow release fertilizer, untuk lebih detail baca disini dan juga pendapatan dari carbon credit yang jumlahnya juga besar. 

Aplikasi biochar tersebut untuk di perkebunan sawit sedangkan produksi biochar dari pabrik sawit sedangkan divisi kebun dan divisi pabrik merupakan dua organisasi terpisah dalam perusahaan sawit. Peran general manajer khususnya dibutuhkan untuk menangani hal tersebut sehingga tujuan besar perusahaan sebagai perusahaan yang menguntungkan, berwawasan lingkungan  dan berkelanjutan bisa tercapai. Faktor berupa memaksimalkan profit, perbaikan tanah dan lingkungan, serta bagian dari solusi iklim dengan carbon sequestration tersebut sehingga akan menjadi daya dorong yang kuat penggunaan pirolisis kontinyu dibandingkan tungku pembakaran. 

Biochar dan Pupuk Organik Spesifik untuk Treatment Reklamasi Pasca Tambang

Aktivitas pertambangan bukan sekedar gali, muat dan angkut tetapi aspek kelestarian lingkungan juga merupakan hal penting yang harus diperhatikan. Bahkan reklamasi pasca telah menjadi kewajiban bagi perusahaan pertambangan dengan sangsi berat apabila diabaikan. Kerusakan lingkungan akibat pertambangan apabila dibiarkan akan menjadi masalah lingkungan serius seperti bencana alam, dan menjadi warisan buruk bagi generasi mendatang. Hal tersebut sehingga reklamasi pasca tambang harus dilakukan dengan baik atau memadai sehingga dampak buruk terhadap lngkungan bisa diminimalisir bahkan dieliminasi. Perencanaan dan pelaksanaan reklamasi perlu dilakukan dengan baik (memadai) sehingga tujuan reklamasi tersebut bisa tercapai. 

Kesuburan yang rendah pada lahan pasca tambang memang menjadi problem tersendiri untuk revegetasi lahan tersebut. Ketika perusahaan tambang memiliki pengelolaan yang baik terhadap tanah bekas galian (overburden/OB) dan tanah pucuk (top soil) sehingga bisa dikembalikan (back fill)  ke lubang bekas tambangnya (void) seperti semula maka penurunan kesuburan tanah tersebut bisa diminimalisir. Tetapi apabila pengelolaannya buruk maka kesuburan tanahnya akan turun drastis atau rusak parah sehingga pada kondisi tersebut treatment tertentu perlu dilakukan untuk mengembalikan, memperbaiki atau meningkatkan kesuburan tanah tersebut. Kondisi lahan yang memiliki kesuburan rendah atau seperti lahan tandus tersebut hampir sama seperti lahan pasir. Secara umum lahan pasir pantai memiliki karakteristik sebagai berikut tekstur tanah pasir (90%), struktur tanah berbutir, konsistensi (kegemburan) lepas, kandungan hara rendah, kemampuan tanah untuk menyimpan hara rendah, Permeabilitas, drainase dan infiltrasi sangat cepat, akibat aktivitas liat yang sangat rendah dan porus (mesopore dan macropore), kemampuan mengikat air rendah, kemampuan tanah dalam menopang pertumbuhan tanaman rendah dan kadar garam relatif tinggi atau merupakan lahan marjinal untuk pertanian atau budidaya tanaman, sehingga pendekatan treatment pada lahan pasir dengan lahan pasca tambang tersebut sebagai upaya pendekatan yang efektif. 

 

Pertanian atau budidaya lahan pasir bisa dilakukan baik untuk tanaman musiman maupun tanaman tahunan, demikian juga sama halnya pada lahan pasca tambang tersebut. Faktor efektivitas dan efisiensi perlu dilakukan mendapatkan hasil seoptimal mungkin seperti jenis hara dan jumlahnya, kebutuhan air dan sebagainya. Pengkondisian lahan sehingga mampu menahan air dan hara harus dilakukan sehingga pupuk yang ditambahkan bisa termanfaatkan dengan baik. Input yang minimal sehingga biaya produksi bisa ditekan atau faktor ekonomi merupakan hal penting lainnya. Dengan luasan lahan pasca tambang bisa mencapai ribuan hektar, maka input berupa pupuk berkualitas merupakan suatu keharusan. Selain pupuk anorganik sebagai unsur makro, pupuk organik sebagai penyedia unsur mikro juga perlu ditambahkan. Pupuk organik yang spesifik sesuai kondisi lahan dan kebutuhan tanaman bisa dibuat untuk maksud tersebut. Penggunaan kompos dengan volume berkisar 20-30 ton/hektar bisa secara signifikan dikurangi dengan penggunaan pupuk organik yang spesifik tersebut.

Lahan pasir pada umumnya memiliki kandungan P dan K yang tinggi. Fungsi bahan organik dalam hal ini pupuk kandang, dapat menstimulir ketersediaan hara P yang sudah terakumulasi di dalam lahan pasir tersebut dalam bentuk P total, sehingga P tersedia menjadi lebih besar. Dengan ketersediaan P, maka K tersedia juga menjadi lebih besar, karena P berinteraksi dengan K. Teknologi ameliorasi untuk meningkatkan kesuburan tanah tersebut dibutuhkan. Ameliorasi sendiri adalah upaya pembenahan kesuburan tanah melalui penambahan bahan-bahan tertentu. Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Biochar sebagai bahan pembenah tanah akan efektif untuk maksud tersebut, bahkan bila dibandingkan bahan pembenah tanah lainnya, biochar memiliki banyak keunggulan salah satunya mampu bertahan atau tidak terurai di tanah hingga ratusan tahun. Sedangkan peningkatan efisiensi penggunaan biochar adalah dengan merancang pupuk lepas lambat (slow release fertilizer / SRF) sehingga pelepasan pupuk sesuai kebutuhan tanaman atau bisa dimanfatkan tanaman secara optimal. 

Tanaman terdiri dari 92 unsur, tetapi hanya 16 yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Dari 16 unsur tersebut, unsur C, H, dan O diperoleh dari udara dan air (berupa CO2 dan H2O), sedangkan 13 unsur mineral esensial lainnya diperoleh dari dalam tanah dan umumnya digolongkan sebagai “hara”. Unsur hara makro ada 6 yaitu N, P, K, S, Ca dan Mg. Unsur makro tersebut dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah banyak dengan kandungan (nilai) kritis antara 2 – 30 g/kg berat kering tanaman. Unsur hara makro ini terbagi menjadi dua yaitu unsur hara primer (N, P, K) dan unsur hara sekunder (S, Ca, Mg). Unsur hara primer diberikan dalam bentuk semua jenis tanaman dan semua jenis tanah. Sedangkan unsur hara sekunder hanya untuk jenis tanaman tertentu dan jenis tanah tertentu. Sedangkan unsur hara mikro terdiri dari 7 unsur yang terdiri dari 5 unsur yang merupakan logam yaitu Fe, Mn, Zn, Cu dan Mo, serta 2 unsur non logam yaitu Cl dan B. Kebutuhan unsur hara mikro relatif kecil berkisar antara 0,3 – 50 mg/kg berat tanaman kering. Kombinasi pupuk makro dan pupuk organik spesifik tersebut akan memaksimalkan pertumbuhan tanaman. 

Pentingya SRF (Slow Release Fertilizer) Dengan Biochar Pada Perkebunan Sawit

Biochar memang bukan pupuk sehingga bahkan kandungan hara pada biochar bisa diabaikan. Walaupun ada sejumlah biochar memiliki kandungan hara tertentu tetapi itu hal khusus dan sangat tergantung bahan baku yang digunakan. Biochar adalah pembenah tanah yang berfungsi untuk memperbaiki sifat-sifat tanah seperti struktur tanah termasuk meningkatkan porositas tanah / kegemburan tanah sehingga akar dapat menembus lebih dalam, aerasi tanah, ketersediaan air, memperpendek usia panen, menghambat perkembangan hama tanaman dan meretensi hara serta menurunkan kemasaman tanah. Dibandingkan pembenah tanah lainnya yang memiliki kelemahan antara lain dibutuhkan jumlah yang cukup besar dan kontinyu karena terdekomposisi dengan cepat, berpotensi berefek negatif terhadap iklim, dan memasukkan mikroba penyeban penyakit/hama, biochar memiliki banyak keunggulan antara lain volume kebutuhan tidak cukup besar, tidak kontinyu dan mampu bertahan di tanah (membantu konservasi karbon di dalam tanah) tidak terdekomposisi hingga ratusan bahkan ribuan tahun.  Hal tersebut di atas membuat biochar bisa berfungsi untuk memperbaiki kesuburan tanah dan solusi iklim (carbon sequestration / carbon sink) atau satu aksi untuk meningkatkan bahan organik pada lahan pertanian atau perkebunan dan mitigasi efek perubahan iklim. 

Walaupun demikian biochar dapat digunakan untuk pembuatan pupuk yakni pupuk lepas lambat (slow release fertilizer/SRF). SRF adalah pupuk yang pelepasannya diatur untuk memberi efek pertumbuhan yang maksimal atau SRF ini dirancang atau pupuk yang dimodifikasi untuk pemupukan terkendali yang sesuai dengan kebutuhan tanaman sehingga dapat memberikan peningkatan efisiensi penggunaan dan bersamaan dengan meningkatkan hasil atau panen. Hal tersebut dilatarbelakangi karena rendahnya efisiensi pemupukan sehingga bahkan lebih banyak yang terbuang daripada yang termanfaatkan atau NUE (nutrient use efficiency) yang rendah. Fungsi biochar pada SRF adalah sebagai agen lepas lambat pada pupuk tersebut karena memiliki struktur berpori. Dalam pembuatan SRF dapat menggunakan beberapa metode diantaranya dengan memperbesar ukuran (granulasi, pellet dsb), memperhalus permukaan pupuk, mencampurnya dengan bahan lain yang sukar larut (agen pelepas lambat) dan menyelimuti pupuk dengan bahan tertentu sehingga pelepasan pupuk menjadi lambat (coating). Penggunaan SRF menjadi populer untuk menghemat konsumsi pupuk, meningkatkan panen dan meminimalkan pencemaran lingkungan.

Kesuburan tanah adalah suatu sifat atau keadaan kompleks yang harus diusahakan tetap optimal khususnya terkait pemupukan tersebut. Komponen kesuburan tanah itu sendiri mencakup sejumlah hal yakni kedalaman solum tanah, struktur tanah, kandungan hara, kapasitas simpan, kandungan humus, jumlah dan kegiatan mikroorganisme tanah, dan kandungan unsur beracun. Tanah produktif yang kesuburan tanahnya tinggi, baik secara alamiah dan/atau karena perbuatan manusia, terutama disebabkan karena adanya sifat-sifat berikut : hara dalam tanah bersifat mobile dan mudah diperoleh, kemampuan tanah merubah pupuk menjadi bentuk-bentuk yang mudah tersedia, kemampuan tanah menyimpan hara yang terlarut dalam air tanah dari proses pencucian, kemampuan tanah dalam memberikan keseimbangan persediaan hara bagi tanaman secara alamiah, kemampuan tanah untuk menyimpan dan menyediakan air bagi tanaman, kemampuan memelihara aerasi tanah yang baik untuk menjamin ketersediaan oksigen bagi akar, dan kemampuan tanah untuk mengikat (memfiksasi) hara dan mengubahnya menjadi bentuk-bentuk yang tersedia bagi tanaman. Kesuburan tanah tersebut harus memberikan jaminan produksi yang tinggi, konsisten dan lestari. 

Pemahaman tentang komposisi hara pupuk dan mekanisme pelepasannya (release mechanism) akan membantu membuat rencana-rencana strategi untuk memperlambat pelepasan pupuk tersebut pada tingkat atau level tertentu. Dibandingkan dengan pupuk konvensional pupuk lepas lambat (SRF) memiliki kecepatan pelepasan sangat lambat bisa puluhan kali lipat lebih lambat sehingga efisiensi pemupukan semakin meningkat signifikan. Diperkirakan hingga lebih dari 50% terjadi pupuk terbuang percuma karena berbagai sebab diantaranya menguap, imobilisasi dalam tanah dan tercuci karena air misalnya karena hujan maupun irigasi. Ketidakefisienan pemupukan tersebut selain merugikan dari aspek ekonomi juga lingkungan yakni membuat tanah masam, membunuh mikroba tanah, dan pupuk yang terlarut air dapat meracuni air yang mungkin akan terkonsumsi oleh manusia dan binatang.

Saat ini di negara-negara berkembang penggunaan pupuk lebih dari 60 juta ton per tahun, sedangkan menurut Food Agriculture Organization (FAO) konsumsi pupuk dunia mencapai 190,4 juta ton pada 2015. Dengan rendahnya tingkat efisiensi tersebut, bisa dibayangkan betapa banyak pupuk yang terbuang percuma dan hanya mencemari lingkungan. Terkait SRF, dosis pemakaian biochar juga harus terukur dengan baik karena penggunaan biochar yang melampaui dosis akan menjadi tidak berguna. Hal ini karena sifat hidropobik biochar, sehingga kelebihan dosis tersebut tidak atau sedikit saja yang bisa melepas pupuk secara lambat tersebut. 

Sejumlah parameter untuk diamati pemberian biochar sebagai SRF adalah jumlah produksi TBS dan mutunya (rendemen CPO, dan kandungan ALB / FFA-nya), kontinuitas pembuahan sepanjang tahun, serta tingkat keseragaman kematangan buah dalam satu tandan. Dan ternyata penggunaan biochar tersebut memberikan hasil positif secara signifikan, yakni produksi TBS meningkat 20% lebih, tingkat keseragaman kematangan buah hampir 100%, rendemen CPO lebih dari 25%, dan ALB / FFA hanya 2-5%. Dengan tingginya produksi TBS dan rendemen CPO tersebut maka sudah semestinya intensifikasi perkebunan sawit dilakukan daripada ekstensifikasi yang dicurigai upaya alih fungsi hutan atau deforestasi yang cenderung mendapat sorotan negatif dari berbagai pihak untuk lebih detail baca disini. Masih sangat banyak hal yang bisa dioptimalisasi sehingga industri sawit efisien, ramah lingkungan dan berkelanjutan.  

Puluhan juta ton limbah tandan kosong di pabrik adalah bahan baku potensial untuk produksi biochar tersebut demikian juga puluhan juta hektar kebun sawit yang bisa digunakan untuk aplikasi biochar tersebut. Selain mengatasi masalah limbah biomasa, produksi biochar juga menghasilkan energi yang bisa digunakan untuk pabrik sawit itu sendiri, lebih detail bisa dibaca disini. Dibandingkan dengan produksi pellet bahan bakar dari tandan kosong (EFB pellet) dan produksi listrik dari tandan kosong tersebut, produksi biochar memiliki banyak kelebihan dan keuntungan baik secara ekonomi dan lingkungan. Pada akhirnya modifikasi pupuk yang sesuai dengan penggunaan biochar tersebut akan meningkatkan secara signifikan efisiensi penggunaan hara (NUE / nutrient use efficiency) dalam pupuk tersebut, memastikan sirkulasi efektif dari hara dan mitigasi perubahan iklim dengan carbon sequestration.