Biochar dan Emisi N2O Pada Pertanian

Pabrik Pupuk Urea

Produksi pupuk urea di dunia pada tahun 2020 mencapai sekitar 181 juta ton dan pupuk jenis urea ini adalah yang paling banyak digunakan. Dalam prakteknya pemakaian pupuk urea tersebut banyak yang tidak efisien, sehingga terbuang sia-sia dan mencemari lingkungan. Diperkirakan tingkat kehilangan urea dan mencemari lingkungan tersebut,  dalam pemakaian mencapai sekitar 40% atau 72,4 juta ton secara global. Upaya meningkatkan efisiensi pemupukan bisa dilakukan dengan memodifikasinya menjadi pupuk lepas lambat (slow release fertilizer / SRF) salah satu yang sangat direkomendasikan yakni dengan biochar, sebagai agen lepas lambat tersebut, lebih detail baca disini. Selain itu juga penggunaan urea menyebabkan terjadinya emisi N2O. N2O (dinitrogen monoksida) adalah salah satu gas rumah kaca dan pencemar udara, N2O termasuk gas yang berbahaya karena memiliki 298 kali pengaruh yang lebih kuat per satuan berat daripada CO2 dalam rentang waktu 100 tahun. Di udara, N2O bereaksi dengan atom oksigen membentuk NO, dan NO kemudian akan memecah ozon.

Urea adalah salah satu pupuk konvensional yang biasa digunakan di pertanian. Urea memiliki kandungan utama berupa nitrogen yang diserap tanaman dalam bentuk ammoium (NH4+) dan nitrate (NO3−). Kehilangan nitrogen dalam pupuk tersebut terjadi akibat penguapan sebagai amoniak (NH3), imobilisasi dalam pori-pori tanah atau tercuci oleh air baik air hujan maupun air irigasi. Selain kerugian secara ekonomis, pencemaran lingkungan akibat kelebihan nitrogen juga menyebabkan sejumlah efek negatif.  Nitrogen dari urea bisa hilang juga karena denitrifikasi nitrat sempurna menghasilkan gas nitrogen (N2) atau melalui denitrifikasi nitrat tidak sempurna menghasilkan gas nitrogen monoksida (NO) dan dinitrogen oksida (N2O), yang menguap dari tanah. Nitrat, gas nitrogen monoksida (NO) dan dinitrogen oksida (N2O) berkontribusi pada masalah lingkungan. Nitrat adalah zat yang berbahaya yang menyebabkan pencemaran air. Kelebihan konsentrasi nitrat pada air minum membahayakan kesehatan, terutama pada bayi dan wanita hamil. 

Sedangkan dinitrogen oksida (N2O) sekarang telah menjadi zat perusak ozon terbesar yang diemisikan pada abad ke-21. Sumber utama emisi dinitrogen oksida (N2O) global adalah pupuk berbasis nitrogen terutama pupuk urea.Kehadiran N2O di wilayah terendah atmosfer (troposfer) dapat menyebabkan efek rumah kaca atau pemanasan global karena N2O menangkap radiasi infra merah yang dipancarkan kembali dari permukaan bumi dan selanjutnya menghangatkan atmosfer. Selain itu, N2O dapat bermigrasi hingga ke stratosfer dimana N2O bereaksi dengan atom oksigen menghasilkan beberapa oksida nitrat (NO). Kemudian, penipisan lapisan ozon terjadi karena NO bereaksi dengan ozon stratosfer (O3) membentuk NO2 dan O2. Selanjutnya, NO2 bereaksi dengan O membentuk kembali NO. Menipisnya lapisan ozon meningkatkan sinar UV dari matahari yang mencapai permukaan bumi.

Aplikasi biochar telah disarankan sebagai strategi untuk mengurangi emisi dinitrogen oksida (N2O) dari tanah pertanian sambil meningkatkan stok karbon (C) tanah, terutama di daerah tropis. Perubahan iklim, khususnya peningkatan suhu, akan mempengaruhi kondisi lingkungan tanah dan dengan demikian secara langsung mempengaruhi volume N2O tanah. Terkait masalah iklim ada dua hal peran biochar, yakni sebagai carbon sequestration / carbon sink dan mereduksi emisi dinitrogen oksida (N2O), sedangkan terkait pertanian yakni meningkatkan kesuburan tanah dan meningkatkan produktivitas produk pertanian. Multimanfaat aplikasi biochar ini diprediksi akan semakin tren pada era bioeconomy, ketika aspek keberlanjutan (sustainibility), ketercukupan pangan dan sebagai solusi iklim menjadi satu paket lengkap dalam satu aksi. 

Upaya meminimalisir penggunaan pupuk urea yakni dengan memodifikasinya menjadi pupuk lepas lambat (slow release fertlizer) dengan biochar sebagai agen lepat lambat tersebut. Penggunaan dosis urea berlebih selain merusak lingkungan juga merupakan pemborosan. Penggunaan urea bisa tetap digunakan sampai batas tertentu yakni seluruh urea tersebut bisa terserap oleh tanaman dengan kehilangan atau pencemaran lingkungan seminimal mungkin. Ketika seluruh nutrisi / hara pupuk bisa terserap sempurna oleh tanaman itu berarti tidak ada residu di dalam tanah, sehingga kerusakan atau pencemaran lingkungan bisa diminimalisir. Residu tersebut terutama untuk jangka panjang akan menyebabkan kerusakan tanah yang parah. Pelepasan lambat dengan mendekati kecepatan penyerapan hara oleh tanaman adalah kondisi yang diupayakan atau NUE (nutrient use efficiency) semaksimal mungkin.  Teknik modifikasi pupuk urea menjadi SRF adalah kuncinya. 

Mengembangkan Sentra Produksi Wood Pellet di Indonesia

Lahan yang luas dan beriklim tropis dengan sinar matahari sepanjang tahun dan curah hujan tinggi adalah anugerah Allah SWT yang membuat Indonesia seharusnya menjadi sentra biomasa dunia. Produk-produk berbasis biomasa seperti energi dan pakan ternak sangat relevan pada era bioeconomy yang diprediksi akan menjadi trend dunia tidak lama lagi. Optimalisasi potensi harus dilakukan apalagi memang sudah sangat sejalan dan relevan dengan trend dunia (dekarbonisasi & sustainibility) pada umumnya dan kondisi spesifik nasional Indonesia pada khususnya. Di lain sisi kita bisa melihat sejumlah negara yang mayoritas ekonominya bergantung pada energi fosil khususnya migas seperti Arab Saudi dan Qatar atau negara teluk pada umumnya harus memutar haluan untuk berjuang mengurangi ketergantungan terhadap sumber daya alam tersebut. Upaya untuk realisasi /implementasi dan akselerasi seharusnya segera dilakukan, walaupun sebenarnya sedikit terlambat dibandingkan negara di Asia Tenggara lainnya khususnya Vietnam, untuk lebih detail bisa dibaca disini, tetapi mengingat potensi dan arah ekonomi dunia mendatang, tentu selain mendesak juga penting untuk dilakukan. 

Sebagai referensi pengembangan industri wood pellet di Indonesia, kita bisa ambil contoh negara di Amerika Utara yakni Kanada khususnya di provinsi British Columbia. Provinsi tersebut memiliki konsentrasi tertinggi atau paling banyak terdapat pabrik wood pellet, yang diperkirakan mencapai sekitar 70% dari produksi negara tersebut. Dari penelitian yang dilakukan didapat bahwa 85% sumber bahan baku wood pellet yang digunakan adalah limbah sawmill/penggergajian kayu dan 15% sisanya berupa limbah hutan. Dan dari limbah hutan tersebut bisa dirinci lagi menjadi 11% kayu bulat kualitas rendah dan 4% tanaman semak. Jadi semua bahan baku yang digunakan di provinsi tersebut menggunakan limbah-limbah kayu yang dihasilkan dari sawmill / penggergajian kayu dan sisa-sisa dari hutan. Produksi wood pellet pada dasarnya memang harus menggunakan bahan baku dari limbah-limbah kayu ataupun kayu yang seharga kayu limbah. 

Dengan pemanfaatan limbah-limbah tersebut maka selain mengatasi pencemaran lingkungan bahkan operasional sawmill / penggergajian kayu menjadi zero waste, juga memberi tambahan pendapatan atau keuntungan ekonomi yang nilainya cukup besar. Limbah-limbah hutan di Indonesia seperti dari perkebunan akasia potensial dijadikan untuk produksi wood pellet tersebut. Sebagai contoh dengan perkebunan akasia, apabila setiap satu hektar dihasilkan 20 ton limbah kayu akasia, maka dengan luasan 20.000 hektar sudah dihasilkan 400.000 ton limbah kayu akasia. Luasan 20.000 hektar perkebunan akasia bukanlah sesuatu yang terlalu besar, hal ini karena ada sejumlah pemegang konsesi HTI (hutan tanaman industri) yang luasnya mencapai ratusan ribu hektar, sehingga volume limbah kayu yang dihasilkan juga sangat besar. Hutan atau kebun akasia di Indonesia diperkirakan mencapai 2 juta hektar dan hampir semua hutan akasia tersebut untuk menyuplai pabrik pulp and paper. Setiap pabrik pulp and paper selalu memiliki hutan akasia dengan luasan ribuan hektar untuk memenuhi pabrik pulp and paper tersebut. Kayu akasia dengan diameter minimal 8 cm digunakan sebagai bahan baku tersebut, sedangkan yang memiliki diameter lebih kecil dari itu hanya sebagai limbah saja. Setelah pohon ditebang selanjutnya dilakukan penanaman baru (replanting). 

Produk-produk kayu berasal dari bagian-bagian pohon yang berbeda, setiap pohon memiliki potensi unik, tergantung sejumlah faktor diantaranya diameter dan kelurusan dari batang.Pada pohon akasia diameter batang adalah parameter utama.

Demikian juga pada industri penggergajian kayu, selain limbah berupa serbuk gergaji / sawdust, limbah kayu seperti potongan kayu juga bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi wood pellet tersebut. Setiap tahap proses industri sawmill / penggergajian kayu akan menghasilkan limbah kayu, dengan bentuk bervariasi, ukuran, jumlah dan penggunaan. Estimasi limbah kayu dihasilkan dari sawmill / penggergajian kayu sekitar 40%. Faktor-faktor seperti ketrampilan pekerja, pengalaman operator, kondisi peralatan dan bentuk kayu berpengaruh terhadap limbah kayu yang dihasilkan. Berdasarkan pada prosentase limbah di atas, sawmill yang mengolah 1000 m3/bulan kayu bulat (log) akan menghasilkan total sekitar 400 m3/bulan limbah kayu. Rincian lebih detail seperti tabel dibawah ini :

 

Kebun energi adalah opsi lain bahkan merupakan opsi ideal untuk produksi wood pellet tersebut. Hal ini karena volume besar dan ketersediaannya bisa lebih terjamin, daripada mengumpulkan limbah-limbah kayu tersebut. Dengan kebun energi tersebut akan didapat bahan baku berupa kayu yang harganya seharga kayu limbah. Ribuan hingga puluhan ribu hektar kebun energi bisa dibangun untuk maksud tersebut. Selain kayu yang merupakan produk utama kebun energi tersebut, produk samping yang nilainya juga tidak kecil yakni dari daun untuk pakan ternak dan madu untuk peternakan lebah. Optimalisasi pemanfaatan seluruh pohon tersebut akan memberi nilai tambah maksimal dari pemanfaatan lahan tersebut. Daerah-daerah Kalimantan, Sumatera, Sulawesi, Maluku dan Papua bisa menjadi sentra produksi wood pellet seperti provinsi British Columbia di Kanada tersebut.  

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.   

Green Economy di Industri Semen Bagian 3

Fly ash adalah hasil samping atau limbah pembangkit listrik batubara. Seperti halnya slag, fly ash juga merupakan bahan aditif atau suplemen (SCM /supplementary cementious material) pada produksi semen. Bedanya fly ash sangat lembut sehingga tidak perlu dihaluskan lagi dan bisa langsung dicampurkan dengan clinker dan gypsum. Setiap ton penggunaan fly ash tersebut mencegah sekitar 1 ton karbondioksida (CO2) keluar ke atmosfer. Hal ini sejalan dengan green economy atau dekarbonisasi sebagai upaya solusi iklim pada industri tersebut. 

Unloading fly ash

Sama halnya slag, kandungan kimia fly ash juga turut berpengaruh pada kualitas semen yang dihasilkan, sebagai contoh kawasan atau negara tertentu memiliki persyaratan kandungan alumina grade 120 pada slag tersebut. Semen dengan kualitas tertentu bisa dirancang dengan penggunaan bahan-bahan aditif tersebut. Pada era saat ini selain faktor teknis seperti kekuatan mekanis atau daya rekat semen, microstructure, durabilitas dan sebagainya,  dan faktor ekonomi, faktor produk yang ramah lingkungan juga menjadi perhatian atau citra positif tersendiri. Circular economy berupa pemanfaatan limbah dari industri lain menjadi bahan baku industri ini, juga terjadi pada industri semen. Dan pada dasarnya industri semen selain bisa untuk mengolah limbah juga sebagai pemusnah limbah.

Biochar mau untuk Perbaikan Kesuburan Tanah, Bahan Bakar, Bahan Baku Industri ataukah Solusi Iklim ?

Saat ini maih banyak limbah-limbah pertanian (batang jagung, tanaman kedelai, kulit kedelai dan sebagainya) yang belum termanfaatkan sehingga malah mencemari lingkungan. Pemanfaatan limbah-limbah tersebut sehingga menjadi produk berguna yang memberi nilai tambah adalah solusi terbaiknya. Pemanfaatan atau pengolahan seperti apa yang menjadi solusi terbaik untuk pemanfaatan limbah-limbah tersebut ? Hal ini tentu tergantung pada sejumlah faktor yang mempengaruhinya seperti kesiapan pasar, ketersediaan dan keberlangsungan pasokan limbah biomasa khususnya limbah-limbah pertanian tersebut, kesiapan teknologi termasuk investasi teknologi tersebut, keuntungan dan keberlanjutan bisnisnya, infrastruktur dan sumber daya manusianya (SDM). Produksi biochar atau arang dari limbah biomasa tersebut bisa jadi merupakan opsi terbaik. Tetapi memang biochar atau arang tersebut multifungsi atau bisa digunakan pada sejumlah penggunaan. Lalu pertanyaannya adalah penggunaan biochar untuk bidang apa yang memberi hasil atau manfaat terbaik ?

Produksi biochar tersebut dilakukan dengan teknologi pirolisis lambat (slow pyrolysis). Dengan teknologi tersebut produksi biochar bisa optimal baik secara kualitas maupun kuantitas. Hal berbeda apabila menggunakan teknologi pirolisis cepat (fast pyrolysis) yang menghasilkan produk biooil atau produk cair sebagai produk utamanya, dengan produk biochar jauh lebih sedikit. Ataupun apabila menggunakan menggunakan teknologi gasifikasi yang produk utamanya berupa gas, sehingga proporsi biochar lebih kecil atau bisa dianggap sebagai produk samping saja maka hal tersebut juga akan kurang optimal. Hal-hal tersebut sehingga pemilihan teknologi yang tepat adalah sesuatu hal penting untuk bisa memberi hasil optimalnya. 

Produksi biochar untuk pertanian juga belum menjadi trend dikalangan petani di Indonesia, sehingga limbah-limbah pertanian mereka banyak yang tidak termanfaatkan bahkan mencemari lingkungan tersebut. Faktor lain yang mempengaruhi adalah kondisi tanah pertanian itu sendiri. Penggunaan pupuk kimia secara dominan dan berlebihan telah merusak tanah-tanah pertanian tersebut sehingga produktivitas pertanian terus menurun. Dan upaya memperbaiki tanah tersebut memerlukan upaya yang tidak mudah dan cepat sehingga kesuburan tanah tersebut bisa dipulihkan (recovery) dan terus dijaga untuk jangka panjangnya. Kombinasi penggunaan bahan organik dengan teknik tertentu perlu dilakukan untuk mencapai hal tersebut. Biochar bisa digunakan juga untuk membuat penggunaan bahan organik tersebut menjadi lebih efisien seperti mengurangi bahan yang tercuci (leaching) dan meningkatakan aktivitas mikroba tanah. Dengan efisiensi yang meningkat dari teknik tersebut karena penggunaan biochar, maka hal tersebut juga meminimalkan input sehingga biaya produksi bisa lebih ditekan. Integrasi pertanian dan peternakan menjadi keharusan untuk mendapatkan pasokan bahan organik secara mencukupi, kualitas terjaga dan berkelanjutan. Sedangkan pada tanah-tanah masam dan kering, penggunaan biochar terlihat memberi efek yang lebih signifikan.

Penggunaan biochar sebagai bahan terutama untuk bbq dan memasak serta penggunaan lainnya yakni sebagai reduktor pada pembuatan baja. Penggunaan untuk bbq tidak terlalu banyak, hal ini mengolah atau memasak makanan secara bbq hanya seperti hobi atau hanya segmen komunitas khusus saja. Dan biochar untuk memasak juga tidak banyak, atau hal ini lebih umum di Afrika, sedangkan di Indonesia pilihan menggunakan kayu bakar atau LPG lebih umum dijumpai. Demikian juga kebutuhan biochar sebagai reduktor pada pembuatan baja juga tidak banyak. Sedangkan penggunaan biochar untuk bahan bakar industri seperti bahan bakar boiler dan pembangkit listrik hampir tidak ada. Hal tersebut selain karena proses produksinya menjadi lebih lama (perlu proses karbonisasi), konversi ke dari biomasa ke biochar kecil (~25%), dan harga biochar lebih mahal. Wood pellet dan cangkang sawit (PKS/palm kernel shell) lebih menjadi pilihan untuk bahan bakar industri tersebut.    

Biochar juga bisa digunakan untuk bahan baku berbagai barang-barang industri kebutuhan manusia atau subtitusi bahan-bahan yang berasal yang berasal dari fossil (seperti migas) menjadi bahan-bahan lebih ramah lingkungan dan terbarukan. Bahan-bahan seperti plastik bisa digantikan dengan biochar. Papan partikel (particle board) yang biasanya masih menggunakan limbah-limbah kayu juga bisa digantikan dengan biochar tersebut. Trend ini saat ini belum terjadi, tetapi diprediksi tidak lama lagi akan menjadi perhatian bahkan trend baru di industri. 

Biochar untuk solusi iklim sepertinya akan menjadi trend tidak lama lagi. CO2 dari atmosfer yang dikonversi menjadi biomasa oleh tumbuhan, diubah menjadi biochar dan disimpan (sequestration) khususnya dalam tanah. Karbon yang tersimpan dalam biochar tersebut tidak akan lepas ke atmosfer karena biochar tidak terdekomposisi hingga ratusan bahkan ribuan tahun atau bisa disimpan secara permanen. Secara prinsip hal ini seperti menyimpan karbon (CO2) dengan hutan konservasi sehingga menjadi carbon sink. Pohon-pohon atau tanaman akan menyerap CO2 dari atmosfer dan dijaga sedemikian rupa untuk mencapai target serapan CO2 yang dikehendaki selanjutnya dikompensasi dengan carbon credit, demikian juga biochar, seberapa banyak karbon yang bisa disimpan (sequestration) selanjutnya juga dikompensasi dengan carbon credit tersebut. Dalam prakteknya penggunaan biochar tersebut akan optimal dengan upaya penyuburan tanah pada tanah-tanah sakit atau rusak atau bermasalah seperti tanah pasca tambang, tanah masam dan tanah sakit akibat overdosis pupuk kimia. Carbon sink dengan biochar tersebut lebih mudah dan murah dibandingkan dengan metode carbon capture and storage (CCS) dengan CO2 yang disimpan dalam lapisan bumi. 

Untuk menurunkan suhu bumi yakni dengan menurunkan konsentrasi gas rumah kaca. Untuk menurunkan 1 ppm konsentrasi CO2 di atmosfer sama dengan menyerap sekitar 15 gigaton CO2. Sedangkan biaya yang dibutuhkan untuk mitigasi bencana besar perubahan iklim diperkirakan 1,6 trilyun USD sampai 3,8 trilyun USD setiap tahunnya. Untuk mencapai konsentrasi CO2 di atmosfer menjadi 350 ppm dibutuhkan sekitar 70.000 biochar seukuran piramida Giza dengan asumsi bahan bakar fossil dihentikan penggunaannya. Dengan volume piramida Giza 2,6 juta m3 dan density biochar rata-rata 200 kg/m3 maka biochar seukuran piramida Giza memiliki berat 520 juta kg atau 520 ribu ton. Pekerjaan sangat besar tentu saja. Produksi biochar harus tumbuh 5000 kali dari kapasitas produksinya saat ini. Dengan biochar seukuran unit piramida Giza tersebut kita perlu membangun 4 piramida per hari (sekitar 2 juta ton biochar per hari) untuk 100 tahun ke depan dan dimulai saat ini. 

Urgensi Biochar Untuk Memperbaiki Kesuburan Tanah Perkebunan Sawit Ditengah Tingginya Harga Minyak Mentah Sawit (CPO)

Tingginya harga jual CPO sehingga memberi keuntungan besar sehingga bisa menutup biaya produksi tentu tidak berlangsung selamanya. Suksesnya produksi TBS di perkebunan sawit adalah salah satu kunci suksesnya produksi CPO. Suksesnya produksi TBS terkait dengan suksesnya perkebunannya dan komponen biaya tertinggi pada perkebunan sawit adalah biaya pupuk. Kebutuhan pupuk kelapa sawit tinggi setiap pohon sawit mencapai sekitar 10 kg setiap tahunnya dan pupuk tersebut adalah non-subsidi.  Pupuk sebagai salah satu komponen mata rantai biaya produksi CPO tersebut menjadi mudah dibeli jika harga CPO tinggi atau terjadi keuntungan besar. Tetapi semata-mata mengandalkan kondisi tingginya harga CPO saat ini untuk operasional bisnis kelapa sawit tentu suatu kesalahan.

Dan faktanya tahun 2019 harga CPO anjlok dan industri sawit rugi atau hampir tidak ada untung sama sekali. Faktanya ketika terjadi penurunan harga CPO juga menimbulkan kekhawatiran bagi Indonesia karena industri sawit tersebut memiliki banyak peranan strategis baik secara ekonomi, sosial dan lingkungan. Tercatat bahwa harga CPO sejak 2018 terus mengalami penurunan setiap bulannya dibandingkan harga pada tahun CPO 2017. Trend penurunan harga ini menyentuh harga CPO dunia sejak tahun 2015. Harga CPO tersebut tercatat menyentuh angka $448/ton pada bulan November 2018. Padahal harga CPO dunia pada tahun 2016 dan 2017 secara rata-rata diatas $700/ton. Secara rata-rata harga CPO terjadi penurunan 15-16 persen dibandingkan 2017. Eksport CPO ke pasar tradisional Indonesia yakni Uni Eropa dan India pada tahun 2018 juga mengalami penurunan dibandingkan 2017. 

Dan bukan tidak mungkin hal tersebut akan terjadi lagi. Seperti pengalaman masa lalu berupa tuduhan issue dari Parlemen Uni Eropa yang bertujuan menghambat minyak sawit dari Indonesai menguasai pasar Eropa sehingga eksport CPO berkurang, perang dagang yang sewaktu-waktu bisa terjadi. Sementara dalih yang digunakan adalah tentang deforestasi, praktek kerja anak dan memanfaatkan hutan ulayat. Hal tersebut tentu seharusnya menjadi pelajaran berharga. PTPN holding saja cara mensiasatinya dengan membuat hilirisasi produk CPO (turunan CPO) yakni dengan membuat industri oleokimia. Jika harga CPO jeblok, mayoritas CPO akan dibawa ke produk hilir. Jika margin produk hilir kurang bagus, mayoritas cukup CPO saja. Fleksibilitas produksi sebagai strategi yang membuat industri sawit tersebut "kebal" krisis. Mayoritas produk mereka tersebut baik CPO dan turunannya adalah untuk export. Tetapi membuat hilirisasi industri sawit juga bukan hal yang mudah dan murah yang tidak semua perusahaan sawit bisa melakukannya. 

Biochar untuk memperbaiki kesuburan tanah, meningkatkan efisiensi pemupukan sehingga meningkatkan produktivitas TBS adalah solusi terbaik. Dengan naiknya produktivitas TBS otomatis produksi CPO juga meningkat sehingga upaya ekstensifikasi dengan deforestasi bisa dihindari. Padahal juga selain harga CPO global yang sewaktu-waktu bisa drop, harga pupuk juga sewaktu-waktu juga bisa naik. Hal tersebut semakin mendorong upaya aplikasi biochar tersebut. Pemakaian biochar di perkebunan sawit juga sebagai upaya iklim untuk carbon sequestration (carbon sink) atau skenario karbon negatif untuk mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer, sehingga hal tersebut mendapat penghasilan tambahan berupa carbon credit, yang nilainya semakin tinggi. Faktor lainnya adalah pada industri sawit atau produksi CPO, produk minyak nabati hanya 10% dan 90% adalah biomasa, sedangkan sejumlah biomasa tersebut sangat potensial sebagai bahan baku produksi biochar. 

Dan karena secara organisatoris perusahaan sawit terbagi divisi kebun dan divisi pabrik CPO sehingga untuk memudahkan operasionalnya bisa saja produksi biochar tersebut sebagai satuan bisnis terpisah tetapi masih dalam satu perusahaan ataupun bisa juga dengan pihak lain.  Dan misalnya tandan kosong sebagai bahan baku biochar yang posisinya berada di pabrik sedangkan aplikasi biochar tersebut di tanah perkebunannya. Selain manfaat yang disebutkan di atas produksi biochar juga sebagai upaya penanggulangan limbah biomasa, dan menghasilkan energi yang bisa digunakan untuk produksi CPO tersebut.  Dan ketika harga CPO jeblok tetapi dengan biaya produksinya murah karena pemakaian pupuk dikebun bisa ditekan tetapi produktivitas TBS tetap tinggi maka kerugian yang dialami juga lebih sedikit.  

Memilih Spesies Domba Untuk Peternakan

Secara umum ada dua tipe ideal domba yakni domba tipe pedaging dan domba tipe wol. Tipe domba wol saat ini belum diminati oleh peternak di Indonesia. Hal tersebut mungkin karena produksi daging masih menjadi prioritas utama dan dengan iklim tropis Indonesia kurang sesuai untuk pemakaian wol. Berdasarkan kondisi tersebut maka pemilihan domba pedaging lebih cocok untuk kondisi Indonesia. Apalagi ditambah dengan kebutuhan daging di Indonesia yang belum terpenuhi. Permintaan daging domba untuk aqiqah dan warung/resto sate, masih banyak belum terpenuhi. Ditambah lagi kebutuhan untuk Idul Adha yang dirayakan umat Islam setiap tahunnya yang bisa melonjak dua kali lipat. Kebutuhan eksport juga tidak kalah besar, bahkan mencapai jutaan ekor setiap tahunnya, seperti pada musim haji untuk dam diperkirakan kebutuhannya mencapai 2 juta ekor. 

Domba Southdown

Domba tipe pedaging atau potong memiliki ciri-ciri sebagai berikut : bentuk badan padat, dada lebar dan dalam, leher pendek, serta garis punggung dan pinggang lurus. Selain itu juga memiliki kaki pendek dan seluruh tubuh berurat daging yang padat. Beberapa domba yang termasuk tipe pedaging antara lain Southdown, Hampshire dan Oxford. Domba asli Indonesia belum dapat dikelompokkan ke salah satu tipe ideal dari kedua tipe diatas. Walaupun demikian, domba-domba di Indonesia umumnya mengarah ke tipe potong atau pedaging. Beberapa domba yang dianggap asli Indonesia karena sudah lama dibudidayakan di Indonesia, yakni domba ekor tipis (DET), domba ekor gemuk (DEG), domba Garut, domba Wonosobo (dombos) dan domba Batur.

Domba Dorper

Perbaikan mutu genetik untuk meningkatkan produktivitas ternak juga banyak dilakukan melalui persilangan (kawin silang), misalnya domba Suffmer hasil persilangan domba Merino dan domba Suffolk, lalu domba St Croix hasil persilangan domba Afrika Barat dengan domba lokal di kepulauan Virginia di Amerika Serikat, lalu domba Katahdin hasil persilangan 3 jenis domba yakni domba St. Croix dengan domba Suffolk dan domba Shire. Dan domba Dorper yang populer saat ini di Indonesia adalah persilangan domba Black Head Persia dengan domba Dorset Horn. 

Domba dan kambing walaupun mirip sebenarnya (speciesnya) berbeda. Sejumlah daerah di Indonesia memiliki menu favorit dari domba sedangkan daerah lainnya kambing. Daerah Istimewa Yogyakarta adalah daerah yang memiliki menu favorit daging domba, dan banyak sekali dijumpai warung atau restoran masakan domba tersebut khususnya sate. Uniknya di Yogyakarta walaupun nama warungnya bertuliskan sate kambing tetapi faktanya yang disembelih atau digunakan adalah domba. Sedangkan daerah-daerah yang mengembangkan peterakan sapi Bali, maka domba tidak bisa dipelihara atau dilarang diternakkan karena khawatir terjadinya penyakit Jembrana. Daerah seperti provinsi Kalimantan Selatan dan Kalimantan Timur adalah contoh daerah yang melarang peternakan domba karena mengembangkan sapi Bali.

Peternakan domba besar-besaran telah banyak dilakukan di Eropa dan seharusnya hal tersebut juga bisa dilakukan juga di Indonesia. Integrasi peternakan domba dengan kebun energi adalah cara jitu untuk membuat peternakan domba besar-besaran tersebut. Kayu dari kebun energi akan menjadi produk wood pellet dengan orientasi export. Menurut data Hawkins Wright, dari 2020-’21, permintaan wood pellet untuk industri global tumbuh sebesar 18,4%, dengan produksi hanya tumbuh 8,4%, apalagi saat ini dengan menghilangnya Rusia  yang volumenya mencapai hampir 3 juta ton, lebih detail bisa dibaca disini. Sedangkan daunnya digunakan untuk pakan ternak khususnya peternakan domba tersebut atau bisa juga diolah menjadi produk pakan ternak seperti pellet pakan. Dengan populasi global diprediksi akan mencapai 9 milyar manusia pada 2050, kebutuhan pangan khususnya protein seperti daging juga meningkat seiring pertambahan jumlah penduduk tersebut. Peternakan domba maupun produksi pakan ternaknya sangat penting sebagai bagian pemenuhan pangan tersebut khususnya protein, untuk lebih detail bisa dibaca disini.