Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Lingkungan

Biochar dari produk limbah pertanian dapat menyerap kontaminan dalam air limbah – ScienceDaily


Biochar – zat seperti arang yang terutama dibuat dari produk limbah pertanian – menjanjikan untuk menghilangkan kontaminan yang muncul seperti obat-obatan dari air limbah yang diolah.

Itulah kesimpulan dari tim peneliti yang melakukan studi baru yang mengevaluasi dan membandingkan kemampuan biochar yang berasal dari dua bahan pertanian sisa umum – limbah gin kapas dan ampas tebu – untuk menyerap tiga senyawa farmasi umum dari larutan air. Dalam adsorpsi, satu bahan, seperti senyawa farmasi, menempel pada permukaan bahan lain, seperti partikel biochar padat. Sebaliknya, dalam absorpsi, satu bahan dimasukkan secara internal ke dalam yang lain; misalnya, spons menyerap air.

Guayule, semak yang tumbuh di barat daya yang gersang, menyediakan limbah untuk salah satu biochar yang diuji dalam penelitian. Lebih tepatnya disebut Parthenium argentatum, telah dibudidayakan sebagai sumber karet dan lateks. Tanaman dipotong-potong ke tanah dan cabangnya dihaluskan untuk mengekstrak lateks. Residu kering, berdaging, berserat yang tersisa setelah batang dihancurkan untuk mengekstrak lateks disebut ampas tebu.

Hasilnya penting, menurut peneliti Herschel Elliott, profesor teknik pertanian dan biologi Penn State, Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian, karena mereka menunjukkan potensi biochar yang terbuat dari limbah pertanian yang melimpah – yang jika tidak harus dibuang – untuk dijadikan sebagai pengolahan tambahan berbiaya rendah untuk mengurangi kontaminan dalam air limbah olahan yang digunakan untuk irigasi.

“Sebagian besar instalasi pengolahan limbah saat ini tidak dilengkapi untuk menghilangkan kontaminan yang muncul seperti obat-obatan, dan jika senyawa beracun tersebut dapat dihilangkan dengan biochar, maka air limbah dapat didaur ulang dalam sistem irigasi,” katanya. “Penggunaan kembali yang menguntungkan itu sangat penting di kawasan seperti AS Barat Daya, di mana kekurangan air menghambat produksi tanaman.”

Senyawa farmasi yang digunakan dalam penelitian untuk menguji apakah biochar akan menyerapnya dari larutan air adalah: sulfapyridine, obat antibakteri yang tidak lagi diresepkan untuk pengobatan infeksi pada manusia tetapi biasa digunakan dalam pengobatan hewan; docusate, banyak digunakan dalam obat-obatan sebagai pencahar dan pelunak feses; dan eritromisin, antibiotik yang digunakan untuk mengobati infeksi dan jerawat.

Hasilnya, diterbitkan hari ini (16 November) di Biochar, menyarankan biochar yang terbuat dari bahan limbah pertanian dapat bertindak sebagai penyerap yang efektif untuk menghilangkan obat-obatan dari air reklamasi sebelum irigasi. Namun, biochar yang berasal dari limbah pemintalan kapas jauh lebih efisien.

Dalam penelitian tersebut, ia menyerap 98% dokumen, 74% eritromisin dan 70% sulfapiridin dalam larutan air. Sebagai perbandingan, biochar yang berasal dari ampas tebu mengadsorpsi 50% dokumen, 50% eritromisin dan hanya 5% sulfapiridin.

Penelitian tersebut mengungkapkan bahwa peningkatan suhu, dari sekitar 650 menjadi sekitar 1.300 derajat F dalam proses pirolisis bebas oksigen yang digunakan untuk mengubah bahan limbah pertanian menjadi biochar, menghasilkan peningkatan kapasitas yang sangat besar untuk menyerap senyawa farmasi.

“Bagian paling inovatif tentang penelitian ini adalah penggunaan ampas tebu guayule karena belum ada penelitian sebelumnya tentang penggunaan bahan tersebut untuk menghasilkan biochar untuk menghilangkan kontaminan yang muncul,” kata ketua peneliti Marlene Ndoun, seorang mahasiswa doktoral di Departemen Penn State. Teknik Pertanian dan Biologi. “Sama untuk limbah pemintalan kapas – penelitian telah dilakukan tentang cara potensial untuk menghilangkan kontaminan lain, tetapi ini adalah studi pertama yang menggunakan limbah pemintalan kapas khusus untuk menghilangkan obat-obatan dari air.”

Bagi Ndoun, penelitian ini lebih dari sekadar teori. Dia bilang dia ingin meningkatkan teknologi dan membuat perbedaan di dunia. Karena limbah pemintalan kapas tersedia secara luas, bahkan di daerah termiskin, dia yakin limbah tersebut menjanjikan sebagai sumber biochar untuk dekontaminasi air.

“Saya berasal dari Kamerun, dan alasan saya berada di sini adalah karena saya mencari cara untuk menyaring air di komunitas terbatas sumber daya, seperti tempat saya dibesarkan,” katanya. “Kami pikir jika ini bisa ditingkatkan, akan ideal untuk digunakan di negara-negara di sub-Sahara Afrika, di mana orang tidak memiliki akses ke peralatan canggih untuk memurnikan air mereka.”

Langkah selanjutnya, jelas Ndoun, adalah mengembangkan campuran bahan biochar yang mampu menyerap berbagai macam kontaminan dari air.

“Selain menghilangkan kontaminan yang muncul seperti obat-obatan, saya tertarik untuk mencampurkan bahan biochar sehingga kami memiliki filter berbiaya rendah yang mampu menghilangkan kontaminan khas yang kami temukan di air, seperti bakteri dan bahan organik,” kata Ndoun.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Penn State. Asli ditulis oleh Jeff Mulhollem. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP