Produksi Kompos dengan Biochar untuk Peningkatkan Kualitas Produk Kompos dan Keuntungan Usaha

Walaupun produksi kompos dan biochar sama-sama memanfaatkan dan mendaur ulang (recycle) limbah organik tetapi ada beberapa perbedaan yakni produksi kompos dengan fermentasi aerob yang merupakan rute biologi sedangkan produksi biochar dengan pirolisis yang merupakan rute thermal. Selain itu terkait bahan baku, untuk produksi kompos bahan yang ideal memiliki kadar air 60 – 70%, memiliki kandungan hara tinggi dan kandungan lignin yang rendah seperti sisa makanan dan kotoran hewan. Sebaliknya untuk produksi biochar bahan baku yang ideal memiliki kadar air 10-20% dan kandungan lignin yang tinggi seperti biomasa kayu-kayuan. 

Sejumlah riset terkini menyatakan bahwa penambahan biochar pada proses pengomposan akan membuat proses pengomposan lebih cepat, mengurangi emisi GRK seperti metana (CH4) dan nitrogen oksida (N2O), mengurangi kehilangan amonia (NH3), menambah aerasi dan mengurangi kepadatan kompos, serta mengurangi terjadinya bau. Sedangkan untuk biochar itu sendiri tidak rusak atau terdekomposisi / terurai pada proses pengomposan tersebut tetapi memperkaya biochar dengan berbagai unsur hara.

Untuk bisa mendapatkan proses dan hasil terbaik, dosis biochar juga harus sesuai dengan jumlah bahan organik bahan baku kompos tersebut. Penggunaan biochar terlalu banyak malah akan mengganggu proses biodegradasi pengomposan ataupun jika biochar yang digunakan terlau sedikit maka efek - efek positif seperti yang disebutkan di atas tidak terasa atau tidak terjadi. Dengan dosis biochar yang sesuai biochar dapat mempercepat proses pengomposan. Hal ini terjadi karena homogenitas dan struktur campuran meningkat serta menstimulasi aktivitas mikroba pada proses pengomposan tersebut. 

Peningkatan aktivitas mikroba tersebut akan membuat suhu meningkat dan membuat waktu pengomposan lebih cepat. Berdasarkan sejumlah penelitian dosis 5% sampai 10% volume biochar pada saat awal pengomposan akan mempercepat proses pengomposan 20%. Dengan rata-rata produksi kompos memakan waktu 2 bulan (9 pekan) , dengan penambahan biochar dengan dosis tersebut di atas, maka pengomposan bisa lebih cepat 20% atau hanya menjadi sekitar 1,6 bulan (7 pekan). Dengan waktu produksi lebih pendek dan kualitas kompos lebih baik dengan tambahan biochar, maka harga jual kompos bisa lebih tinggi atau mungkin setara kompos premium. Hal tersebut sehingga bisa menutupi biaya penambahan biochar pada produksi kompos tersebut. 

Pori-pori biochar akan mengurangi bulk density dari kompos dan membantu aerasi saat pengomposan. Untuk bahan baku kompos yang kaya nitrogen (N) seperti kotoran ternak, penambahan biochar bisa mengurangi kehilangan N sewaktu pengomposan, khususnya NH3. Munculnya bau tidak enak tersebut karena lepasnya NH3 selama pengomposan sehingga karena alasan inilah banyak pembangunan fasilitas pengomposan ditolak warga masyarakat. Pada penelitian penambahan 20% biochar (mass basis) pada kotoran ayam mengurangi konsentrasi NH3 pada emisi gas hingga 64% dan kehilangan N hingga 52% tanpa mengakibatkan pengaruh negatif pada proses pengomposan. 

Pada penggunaannya kompos akan terdekomposisi dengan nutrisi / unsur hara terserap di tanaman, sedangkan biochar akan bertahan lama di tanah bahkan hingga ratusan tahun. Hal ini membuat biochar menjadi solusi jangka panjang untuk perbaikan kualitas tanah. Penggunaan biochar pada kompos akan memberi manfaat ganda, yakni jangka pendek dan jangka panjang. Manfaat jangka pendek sebagai pupuk organik, sedangkan manfaat jangka panjang perbaikan atau stabilisasi kualitas tanah serta sebagai carbon sequestration. CO2 yang diserap melalui photosintesa akan menjadi biomasa atau bahan organik sebagai bahan baku biochar dan karbon dalam biochar tidak akan terurai hingga ratusan tahun atau tidak lepas ke atmosfer selama masa tersebut. 

Belum ada data yang menunjukkan jumlah kalkulasi produksi kompos di Indonesia per tahun Namun, potensi produksi kompos dari sampah organik domestik sangat besar, mencapai sekitar 60% dari total timbuan sampah nasional yang mencapai lebih dari 60 juta ton per tahun atau lebih dari 36 juta ton sampah organik sebagai bahan baku kompos. Ada sejumlah pihak yang melakukan produksi kompos di berbagai daerah di Indonesia baik pemerintah maupun swasta yang berkontribusi dalam produksi kompos, dengan kapasitas produksi bervariasi. Dengan bahan baku bahan organik yang sangat melimpah (lebih dari 36 juta ton/tahun) tersebut produksi kompos yang diperkaya biochar bisa dilakukan sehingga memaksimalkan kualitas kompos dan manfaat-manfaat lainnya. 

Hal ini bisa dilakukan dengan membuat unit produksi biochar atau pemasangan unit pirolisis di lokasi sumber sampah organik tersebut. Bahan baku limbah organik yang kurang cocok untuk kompos bisa digunakan untuk produksi biochar. Sejumlah perusahaan sudah berencana melakukan hal tersebut. Artikel terkait baca disini. 

Biochar untuk Pembibitan Kelapa Sawit bagian 2

Pada tahun 2024 Malaysia melaporkan luas replanting perkebunan sawit mereka mencapai 114.000 hektar atau 2% dari luasan kebun sawit Malaysia, dari target yang dicanangkan yakni 4% hingga 5%. Sedangkan di Indonesia diperkirakan prosentasenya lebih kecil dari Malaysia tetapi karena luasan kebun sawit Indonesia jauh lebih luas atau sekitar 3 kali Malaysia, sehingga luasannya menjadi lebih besar. Kondisi tersebut membuat produksi minyak sawit menurun karena produktivitas pohon sawit mulai menurun setelah 20 tahun dan perlu diganti atau replanting setelah 25 tahun, untuk menjaga performa produktivitas sawit tersebut. Replanting semestinya dilakukan secara periodik dengan luasan berkisar 5% dari luas kebun sawit.   

Untuk peremajaan kebun sawit (replanting) tersebut dibutuhkan bibit sawit. Jika diperkirakan saat ini replanting kebun sawit di Indonesia 300.000 hektar per tahun (atau 1,8% dari luasan kebun sawit Indonesia) maka dengan populasi kebun sawit rata-rata 125 pohon per hektar maka kebutuhan bibit sawit mencapai 37. 500.000 bibit. Dan dengan 114.000 hektar di Malaysia kebutuhan bibit sawit akan mencapai 14.250.000 bibit. Untuk menghasilkan pohon sawit berkualitas selain pemilihan varietas unggul juga termasuk pembuatan bibit di unit pembibitan sawitnya. Biochar dapat digunakan secara efektif untuk pembibitan sawit tersebut, karena membantu meningkatkan pertumbuhan dan kesehatan bibit. 

Biochar yang merupakan arang hayati dari biomassa, berfungsi sebagai pembenah tanah yang meningkatkan struktur tanah, retensi air, dan ketersediaan unsur hara, serta memberikan lingkungan yang baik untuk pertumbuhan mikroorganisme tanah. Biochar dapat dicampurkan langsung ke media tanam saat pembibitan dengan dosis biochar yang digunakan perlu disesuaikan dengan jenis media tanam dan kebutuhan tanaman. Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa aplikasi biochar pada pembibitan kelapa sawit dapat meningkatkan pertumbuhan bibit, seperti tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, dan berat kering akar. Dengan memanfaatkan biochar, pembibitan kelapa sawit dapat menjadi lebih efisien, produktif, dan ramah lingkungan. 

Dan bahkan karena media tanam bibit sawit pada umumnya menggunakan kompos, maka apabila kompos tersebut diperkaya biochar atau proses pengomposan juga menggunakan biochar maka kualitas kompos tersebut semakin baik. Keunggulan proses pengomposan menggunakan biochar antara lain meningkatkan kualitas kompos, mempercepat proses   pengomposan, mengurangi emisi gas rumah kaca berupa metana (CH4) dan nitrogen oksida (N2O), mengurangi kehilangan amonia (NH3), menambah aerasi (bulking agent) pengomposan, dan mengurangi bau. Sedangkan untuk material biochar itu sendiri, akan memperkaya biochar dengan berbagai unsur hara dan biochar tidak rusak atau terdekomposisi selama proses pengomoposan tersebut.  Jadi dengan memanfaatkan biochar dalam pengomposan, kita dapat mengolah limbah organik secara lebih efektif, menghasilkan pupuk organik berkualitas tinggi, dan berkontribusi pada praktik pertanian yang lebih berkelanjutan. 

Biochar untuk Pembibitan Kelapa Sawit

Ada sekitar 250 produsen benih atau bibit kelapa sawit di Indonesia, dan dengan luas perkebunan sawitnya mencapai sekitar 15 juta hektar, produsen benih tersebut sebenarnya juga tidak banyak. Secara lebih spesifik Sumatera memiliki luas perkebunan sawit terbesar di Indonesia sehingga sebagai kegiatan ekonomi utama di daerah tersebut, karena 70 persen lahan kelapa sawit di Indonesia berada di Sumatera.  Dengan pola tanam misalnya 125 pohon per hektar maka untuk setiap 1.000 hektar dibutuhkan 125.000 pohon atau untuk 1 juta hektar 125 juta pohon, sedangkan untuk 15 juta hektar berarti dibutuhkan lebih dari 1,8 trilyun pohon sawit dengan produksi CPO saat ini mencapai lebih dari 40 juta ton per tahun. Jumlah yang sangat banyak tentunya. Tetapi bukan saja faktor kuantitas, faktor kualitas bibit lebih diutamakan sehingga memiliki produktivitas yang optimal. Kebutuhan bibit tentu juga tidak serta merta hingga jutaan atau trilyunan batang dalam waktu bersamaan, tergantung kebutuhan seperti penanaman baru dari kebun baru (ekstensifikasi) - yang saat ini masih dilakukan di Indonesia atau peremajaan kebun sawit (replanting) yang dilakukan secara berkala. 

Bibit kelapa sawit yang baik salah satunya ditentukan oleh kualitas media tumbuh. Media tumbuh bibit kelapa sawit pada umumnya terdiri atas tanah lapisan atas (topsoil) yang dicampur dengan pasir maupun bahan organik sehingga diperoleh media yang subur. Kompos atau pupuk kandang sering digunakan untuk memperbaiki kesuburan tanah dengan menyuplai unsur hara ke tanaman. Dengan iklim tropis dengan curah hujan tinggi unsur hara bisa mudah tercuci, selain itu pH tanah yang rendah juga menjadi kendala tersendiri untuk pertumbuhan bibit tersebut. Dengan menggunakan biochar maka nutrisi atau hara tanaman menjadi lebih tersedia, kelembaban dan aktivitas mikroba akan meningkat. Biochar yang di manfaatkan sebagai media tanam tersebut dapat meningkatkan karbon tanah dari 0,4–0,7% menjadi 2%, meningkatkan: kualitas fisik dan kimia tanah, daya simpan air tanah, daya simpan pupuk untuk kebutuhan tanaman, kandungan oksigen dalam tanah, aktivitas perkembang-biakan mikroorganisme tanah dan meningkatkan nutrisi tanah. Hal tersebut membuat kualitas media tanam bermutu tinggi, sehingga produk bibit sawit yang dihasilkan berupa perakaran, tinggi tanaman, jumlah daun dan berat tanaman adalah parameter yang diamati dengan penggunaan biochar tersebut juga semakin baik.

Dibandingkan penggunaan cocopeat, biochar memiliki sejumlah keunggulan. Baik cocopeat dan biochar memiliki kegunaan dalam bidang pertanian, tetapi ada sejumlah perbedaan antara keduanya. Cocopeat memiliki kegunaan terutama sebagai media tanam karena kemampuan menahan air (water holding capacity), sedangkan biochar selain memiliki kemampuan menahan air seperti halnya cocopeat juga menaikkan pH tanah, menahan atau membuat hara lebih tersedia (nutrient retention), dan juga menjadi koloni mikroba tanah sehingga bahan-bahan organik menjadi cepat terdekomposisi dan diserap tanaman. Cocopeat juga akan terurai dalam waktu tidak terlalu lama seperti kompos sedangkan biochar mampu bertahan dan tidak terdekompsisi hingga ratusan tahun. Dengan kondisi tersebut sehingga biochar juga digunakan untuk menyimpan CO2 (carbon sequenstration) dan mendapatkan carbon credit dengan mekanisme carbon sink. 

Pembibitan kelapa sawit merupakan titik awal yang paling menentukan pertumbuhan kelapa sawit selanjutnya di lapangan. Keberhasilan pertumbuhan tanaman kelapa sawit di lapangan tersebut  sangat ditentukan oleh mutu bibit yang ditanam. Bibit yang pertumbuhannya baik di pembibitan memiliki daya adaptasi yang tinggi di lapangan. Pada prakteknya dengan dibuktikan sejumlah penelitian yang dilakukan penggunaan biochar memiliki efek positif pada produk bibit sawit. Penggunaan biochar pada kisaran 40% telah menjadi komposisi terbaik bagi media tanam bibit sawit tersebut. Hal tersebut seharusnya mendorong produsen - produsen bibit sawit untuk menggunkan biochar. Apabila ada kebutuhan biochar dalam jumlah besar untuk maksud tersebut, silahkan kontak kami. Data spesifikasi teknis (COA) dan sampel biochar juga bisa kami sediakan.

Cocopeat dan Biochar

Baik cocopeat dan biochar memiliki kegunaan dalam bidang pertanian, tetapi ada sejumlah perbedaan antara keduanya. Cocopeat memiliki kegunaan terutama sebagai media tanam karena kemampuan menahan air (water holding capacity), sedangkan biochar selain memiliki kemampuan menahan air seperti halnya cocopeat juga menaikkan pH tanah, menahan atau membuat hara lebih tersedia (nutrient retention), dan juga menjadi koloni mikroba tanah sehingga bahan-bahan organik menjadi cepat terdekompsisi dan diserap tanaman. Cocopeat juga akan terurai dalam waktu tidak terlalu lama seperti kompos sedangkan biochar mampu bertahan dan tidak terdekompsisi hingga ratusan tahun. Dengan kondisi tersebut sehingga biochar juga digunakan untuk menyimpan CO2 (carbon sequenstration) dan mendapatkan carbon credit dengan mekanisme carbon sink.

Memilih Biochar atau Cocopeat ?
Dengan sejumlah keunggulan tersebut memilih biochar akan lebih baik. Apalagi cocopeat tersebut juga bisa digunakan untuk produksi biochar. Program carbon removal untuk mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer juga sejalan dengan aplikasi biochar tersebut. Kesadaran global terhadap perubahan iklim dan pemanasan global yang semakin tinggi membuat program carbon removal yang juga memberi keuntungan ekonomi dari carbon credit sepertinya akan terus meningkat dalam waktu tidak lama lagi. Hal ini tidak bisa dilakukan dengan cocopeat.  

Konversi cocopeat menjadi biochar juga bukan hal yang sulit, bahkan dengan berbagai alat sederhana (low tech) bisa dilakukan. Tetapi untuk kapasitas besar sehingga program carbon credit bisa berjalan butuh alat pirolisis modern berkapasitas besar. Dengan alat tersebut selain produksi biochar juga ada sejumlah excess energy yang bisa dimanfaatkan untuk berbagai keperluan salah satunya pengeringan cocopeat sebelum menjadi bahan baku biochar dengan alat pirolisis. 

Pemadatan Biomasa : Cocopeat Menjadi Cocopeat Block

Teknologi pemadatan biomasa (biomass densification) ternyata tidak hanya digunakan untuk sektor energi saja seperti yang populer saat ini yakni pellet dan briket, tetapi juga sektor lainnya. Pemadatan cocopeat atau cocodust menjadi block atau briket ternyata pemakaian utamanya bukan untuk energi, tetapi untuk media tanam atau pertanian. Cocopeat block pada dasarnya juga briket, karena ukurannya lebih besar daripada pellet. Dengan cocopeat yang memiliki kemampuan menahan air yang tinggi dan juga pupuk, sehingga pemakaiannya bisa menjadi solusi masalah pangan. Media tanam yang baik akan menghasilkan pertumbuhan tanaman yang baik demikian pula hasil panennya. Lahan-lahan yang kurang subur bisa diperbaiki dengan cocopeat tersebut. 

Cocopeat block dengan bentuk kotak atau kubus, maka semua teknologi pemadatan atau pembriketan bisa digunakan untuk pembuatan cocopeat blok tersebut. Proses produksi cocopeat block juga sama seperti pembuatan wood pellet maupun wood briquette. Pada umumnya ukuran cocopeat block cukup besar seperti 20x20x20 cm sehingga sebagian besar menggunakan mesin press tipe hydraulic. Apabila menggunakan mesin press tipe screw dan piston, maka ukuran mesin press menjadi besar, mahal dan sulit operasionalnya. Mesin press tipe hidraulik inilah yang paling ekonomis dibandingkan mesin press screw dan mesin press piston, walaupun bekerja secara batch. Konstruksi mesin hidraulik juga lebih sederhana dibandingkan dengan dua tipe mesin press lainnya. Untuk lebih jelas tentang teknologi pemadatan tersebut bisa dibaca disini. 

Dengan luas perkebunan kelapa yang dimiliki Indonesia mencapai 3,5 juta hektar, maka potensi cocopeat juga sangat besar. Cocopeat dihasilkan dari produksi cocofiber atau merupakan limbah produksi cocofiber tersebut. Saat ini pemanfaatan sabut kelapa juga belum optimal. Setelah kelapa dikupas atau dipisahkan dari sabutnya, biasanya sabutnya hanya ditumpuk sampai kering, dan dijadikan bahan bakar. Pemanfaatan sabutnya untuk produksi cocofiber dan cocopeat akan memberi nilai tambah lebih menarik secara ekonomi. Cocofiber sendiri juga menjadi komoditas export dengan penggunaan untuk bahan baku serat berkaret, matras, karpet, dan produk-produk industri/kerajinan rumah tangga. Matras dan serat berkaret banyak digunakan dalam industri jok, kasur dan pelapis panas (isolator). 

Sebagai media tanam yang mampu menahan air sangat tinggi hingga 73%, maka kelebihan air bisa berakibat fatal bagi tanaman. Pada prakteknya media tanam tidak menggunakan 100% cocopeat tetapi dengan media lainnya seperti pasir dan arang (biochar). Pada pemakaiannya cocopeat block juga dihancurkan atau diurai lagi sehingga menjadi bisa digunakan menjadi media tanam tersebut. Pembuatan cocopeat block akan menghemat transport, memudahkan handling dan memudahkan pengemasan sehingga bisa dikirim jarak jauh atau export secara ekonomis. Penggunaan cocopeat dengan arang (biochar) akan menjadi media tanam  berkualitas tinggi, karena mampu menahan air secukupnya, menjadi rumah favorit mikroba tanah untuk menyuburkan tanah dan menghemat pemakaian pupuk secara signifikan.