Jakarta, ruangenergi.com- Bayangkan sebuah skenario di mana seorang jenius super jahat menemukan cara untuk menyedot semua oksigen dari udara, lalu menguburnya di dalam tanah. Kedengarannya seperti cerita dalam buku komik? Ya, tentu saja, jika kita berbicara tentang oksigen. Namun, para ilmuwan tengah berupaya menemukan cara untuk melakukan hal itu dengan karbon dioksida. Mengapa harus menangkap karbon dioksida dari udara? Untuk memerangi pemanasan global dan perubahan iklim.
Demikian salah satu isi tulisan yang dibuat oleh Debra Ronca & Mark Mancini dalam website howstuffworks.com. Keduanya menjelaskan secara detail tentang cara kerja penangkapan karbon. Ruangenergi.com merangkum tulisan mereka. Berikut rangkumannya:
Karbon dioksida (CO2) adalah gas alam yang memungkinkan sinar matahari mencapai Bumi tetapi juga mencegah sebagian panas matahari terpancar kembali ke luar angkasa, sehingga menghangatkan planet ini. Para ilmuwan menyebut pemanasan ini sebagai efek rumah kaca. Ketika efek ini terjadi secara alami, ia menghangatkan Bumi cukup untuk menopang kehidupan. Faktanya, jika kita tidak memiliki efek rumah kaca, suhu permukaan rata-rata planet ini hanya akan menjadi 0 derajat Fahrenheit (-18 derajat Celsius) [sumber: Lang ]. Tentu, bermain ski mungkin menyenangkan, tetapi kita semua akan terlalu mati untuk menikmatinya.
Ya, karbon dioksida dan efek rumah kaca diperlukan agar kehidupan di Bumi dapat bertahan hidup. Namun, penemuan manusia yang dirancang untuk membakar bahan bakar fosil, seperti pembangkit listrik dan kendaraan transportasi, melepaskan CO2 ekstra dalam jumlah besar. Dan itu tidak baik.
Dekade 2011 hingga 2020 merupakan dekade terhangat yang pernah tercatat [sumber: Organisasi Meteorologi Dunia ]. Sejak akhir 1800-an, suhu rata-rata planet kita telah meningkat sekitar 2,12 derajat Fahrenheit (1,18 derajat Celsius) [sumber: NASA ]. Akibatnya, es di kedua kutub mencair, permukaan laut meningkat, hewan mengubah pola migrasinya, dan banyak tempat mengalami peningkatan kejadian cuaca ekstrem [sumber: Carrington , NOAA , dan Bradford ].
Baru-baru ini, Komisi Ekonomi Perserikatan Bangsa-Bangsa untuk Eropa (UNECE) menyerukan penyebaran teknologi penangkapan karbon dalam skala luas. Penangkapan karbon melibatkan penangkapan karbon dioksida di sumber emisinya, mengangkutnya ke lokasi penyimpanan (biasanya jauh di bawah tanah) dan mengisolasinya. Ini berarti kita berpotensi menghalangi kelebihan CO2 memasuki atmosfer.
Ada tiga langkah utama untuk penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS):
- menjebak dan memisahkan CO2 dari gas lainnya
- mengangkut CO2 yang ditangkap ke lokasi penyimpanan
- menyimpan CO2 jauh dari atmosfer (di bawah tanah atau di dalam laut)
Mari kita lihat lebih detail proses penjebakan dan pemisahan:
Karbon diambil dari sumber pembangkit listrik melalui tiga cara dasar: pasca-pembakaran, pra-pembakaran, dan pembakaran oksigen-bahan bakar [sumber: Laboratorium Teknologi Energi Nasional ].
Pembangkit listrik berbahan bakar fosil menghasilkan listrik dengan membakar bahan bakar fosil (batu bara, minyak, atau gas alam), yang menghasilkan panas yang berubah menjadi uap . Uap tersebut memutar turbin yang terhubung ke generator listrik . Istilah lain untuk proses pembakaran adalah pembakaran.
Dengan penangkapan karbon pasca-pembakaran , CO2 ditangkap setelah bahan bakar fosil dibakar. Pembakaran bahan bakar fosil menghasilkan sesuatu yang disebut gas buang, yang meliputi CO2, uap air, nitrogen, dan sulfur dioksida.
Dalam proses pasca-pembakaran, CO2 dipisahkan dan ditangkap dari gas buang yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil. Proses ini merupakan teknik yang paling umum digunakan dalam teknologi penangkapan karbon. Ini merupakan strategi yang praktis karena dapat digunakan di pembangkit listrik tenaga batu bara yang baru maupun yang sudah ada. Namun, ada beberapa kekurangannya. Agar dapat berfungsi, penangkapan karbon pasca-pembakaran memerlukan beberapa peralatan yang besar secara fisik — dan dapat membuat turbin menjadi kurang efisien [sumber: Elhenawy ].
Dengan penangkapan karbon prapembakaran , karbon terperangkap dan dihilangkan dari bahan bakar fosil sebelum proses pembakaran berakhir.
Batubara, minyak, atau gas alam dipanaskan dalam uap dan oksigen, menghasilkan gas sintesis, atau syngas. Gas tersebut sebagian besar mengandung CO2, hidrogen (H2), dan karbon monoksida (CO). Kemudian, reaksi terpisah mengubah air (H2O) menjadi hidrogen. Sementara itu, sebagian karbon monoksida diubah menjadi karbon dioksida. Hasil akhirnya adalah campuran gas yang mengandung H2 dan CO2 [sumber: Departemen Energi AS ].
Mudah untuk mengisolasi, menangkap, dan menyimpan CO2 dari campuran itu. Sementara itu, para insinyur dapat menggunakan hidrogen untuk proses produksi energi lainnya.
Penangkapan karbon pra-pembakaran biasanya lebih efisien daripada strategi pasca-pembakaran. Akan tetapi, peralatannya memiliki harga yang lebih mahal. Selain itu, pembangkit listrik yang lebih tua cenderung kurang cocok untuk teknik ini daripada beberapa pembangkit listrik yang baru [sumber: Elhenawy ].
Dengan penangkapan karbon pembakaran bahan bakar oksigen , pembangkit listrik membakar bahan bakar fosil — tetapi tidak di udara biasa. Sebaliknya, bahan bakar dibakar dalam campuran gas yang mengandung banyak sekali oksigen murni. Hal ini menghasilkan gas buang yang dua komponen utamanya adalah CO2 dan air. Setelah itu, CO2 dapat dipisahkan dengan mengompresi dan mendinginkan air [sumber: National Energy Technology Laboratory dan National Resources of Canada].
Aspek tertentu dari penangkapan karbon pada pembakaran oksigen-bahan bakar tidak mahal, tetapi prosesnya memiliki biaya yang tinggi secara keseluruhan. (Oksigen murni tidaklah murah.) Selain itu, ada beberapa kekhawatiran tentang penerapannya. Sebuah tinjauan tahun 2020 yang diterbitkan dalam jurnal Catalysts berpendapat bahwa teknologi yang relevan “perlu dibuktikan untuk operasi skala besar” [sumber: Elhenawy].
Di sisi positifnya, penangkapan pembakaran bahan bakar oksigen dapat digunakan di pembangkit listrik pembakaran batu bara lama dan baru [sumber: Elhenawy].
Nah, ini pertanyaan penting: Setelah karbon ditangkap, bagaimana karbon tersebut diangkut ke lokasi penyimpanan? Teruskan membaca untuk mencari tahu.(Bersambung-Red)
