blog.fcuzhhorod.com

Pembakaran bahan bakar fosil selama dua abad telah menghasilkan lebih banyak karbon dioksida, gas rumah kaca yang kuat, ke atmosfer daripada yang dapat dihilangkan oleh alam. Saat CO2 menumpuk, itu memerangkap panas berlebih dekat permukaan bumi sehingga menyebabkan pemanasan global. Saat ini terdapat begitu banyak CO2 di atmosfer seperti yang ditunjukkan oleh sebagian besar skenario mengakhiri emisi saja tidak akan cukup untuk menstabilkan iklim – umat manusia juga harus menghilangkan CO2 dari udara.

Departemen Energi AS mempunyai kebijakan baru sasaran untuk meningkatkan skalanya pemasukan udara langsungsebuah teknologi yang menggunakan reaksi kimia untuk menangkap CO2 dari udara. Meskipun pendanaan federal untuk penyerapan karbon sering menuai kritik karena sebagian orang melihatnya sebagai alasan untuk terus menggunakan bahan bakar fosil, penghilangan karbon dalam satu atau lain bentuk kemungkinan besar akan berdampak buruk pada penggunaan bahan bakar fosil. masih diperlukan, laporan IPCC menunjukkan. Teknologi untuk menghilangkan karbon secara mekanis sedang dikembangkan dan diperbarui skala yang sangat kecil, sebagian karena metode yang ada saat ini sangat mahal dan boros energi. Tetapi teknik baru sedang diuji tahun ini yang dapat membantu mengurangi permintaan dan biaya energi.

Kami bertanya kepada profesor di Arizona State University Klaus Lacknerpelopor dalam penangkapan udara langsung dan penyimpanan karbon, mengenai kondisi teknologi dan ke mana arahnya.

Apa yang dimaksud dengan penghilangan karbon secara langsung dan mengapa hal ini dianggap perlu?

Ketika saya mulai tertarik dengan pengelolaan karbon pada awal tahun 1990an, yang mendorong saya adalah pengamatan bahwa karbon terakumulasi di lingkungan. Itu membutuhkan alam ribuan tahun untuk menghilangkan CO2 tersebutdan kita berada di a lintasan menuju CO2 yang jauh lebih tinggi konsentrasinya jauh melampaui apa yang pernah dialami manusia.

Umat ​​​​manusia tidak mampu menanggung kelebihan karbon yang beredar di lingkungan dalam jumlah besar, jadi kita harus mendapatkannya kembali.

Tidak semua emisi berasal dari sumber utama, seperti pembangkit listrik atau pabrik, tempat kita dapat menangkap CO2 yang keluar. Jadi kita harus mengatasi separuh emisi lainnya – dari mobil, pesawat terbang, mandi air panas saat tungku gas Anda mengeluarkan CO2. Ini berarti menarik CO2 dari udara.

Karena CO2 bercampur dengan cepat di udara, tidak menjadi masalah di belahan dunia mana pun CO2 tersebut dibuang – penghilangan tersebut mempunyai dampak yang sama. Jadi kita bisa menempatkan teknologi penangkapan udara langsung di tempat kita berencana menggunakan atau menyimpan CO2.

Cara penyimpanan juga penting. Menyimpan CO2 hanya untuk 60 tahun atau 100 tahun saja tidaklah cukup. Jika 100 tahun dari sekarang semua karbon kembali ke lingkungan, yang kita lakukan hanyalah menjaga diri kita sendiri, dan cucu kita harus memikirkannya lagi. Sementara itu, konsumsi energi dunia meningkat sekitar 2% per tahun.

Salah satu keluhan mengenai penangkapan udara langsung, selain biayanya, adalah biayanya yang boros energi. Bisakah konsumsi energi tersebut dikurangi?

Dua penggunaan energi utama dalam penangkapan udara langsung adalah kipas untuk menarik udara dan kemudian pemanasan untuk mengekstraksi CO2. Ada cara untuk mengurangi permintaan energi untuk keduanya.

Misalnya, kami menemukan bahan yang menarik CO2 saat kering dan melepaskannya saat basah. Kami menyadari bahwa material tersebut dapat terkena angin dan akan terisi CO2. Lalu kita bisa membasahinya dan itu akan terjadi melepaskan CO2 dengan cara yang membutuhkan energi jauh lebih sedikit dibandingkan sistem lain. Menambahkan panas yang dihasilkan dari energi terbarukan akan meningkatkan tekanan CO2 lebih tinggi lagi, sehingga kita memiliki gas CO2 yang bercampur dengan uap air yang kemudian kita dapat mengumpulkan CO2 murni.

Kita dapat menghemat lebih banyak energi jika rekaman bersifat pasif – tidak perlu kipas untuk meniupkan udara ke sekeliling; udara bergerak dengan sendirinya.

Lab saya menciptakan metode untuk melakukan ini yang disebut pohon mekanis. Mereka adalah kolom vertikal panjang dari piringan yang dilapisi dengan resin kimia, diameternya sekitar 5 kaki, dengan jarak piringan sekitar 2 inci, seperti tumpukan piringan hitam. Saat udara berhembus, permukaan cakram menyerap CO2. Setelah sekitar 20 menit, cakramnya sudah penuh, dan tenggelam ke dalam tong di bawahnya. Kami mengirimkan air dan uap untuk melepaskan CO2 dalam lingkungan tertutup, dan sekarang kami memiliki campuran uap air dan CO2 bertekanan rendah. Kita dapat memulihkan sebagian besar panas yang digunakan untuk memanaskan kotak, sehingga jumlah energi yang dibutuhkan untuk pemanasan cukup kecil.

Dengan menggunakan kelembapan, kita dapat menghindari sekitar setengah konsumsi energi dan sisanya menggunakan energi terbarukan. Memang membutuhkan air dan udara kering, sehingga tidak ideal di semua tempat, tetapi ada metode lain juga.

Apakah CO2 dapat disimpan dengan aman dalam jangka panjang, dan apakah jenis penyimpanan tersebut mencukupi?

Saya mulai mengerjakan konsep penyerapan mineral pada tahun 1990an dan memimpin sebuah kelompok di Los Alamos. Dunia sebenarnya dapat menghilangkan CO2 secara permanen dengan memanfaatkan fakta bahwa karbon bersifat asam dan batuan tertentu bersifat basa. Ketika CO2 bereaksi dengan mineral kaya kalsium, itu membentuk karbonat padat. Oleh mineralisasi CO2 seperti ini, kita dapat menyimpan jumlah karbon yang hampir tidak terbatas secara permanen.

Misalnya, banyak terdapat basalt – batuan vulkanik – di dalamnya Islandia bereaksi dengan CO2 dan mengubahnya menjadi karbonat padat dalam beberapa bulan. Islandia dapat menjual sertifikat penyerapan karbon ke seluruh dunia karena negara tersebut menyerap CO2 ke seluruh dunia.

Ada juga reservoir produksi minyak bawah tanah yang besar di Cekungan Permian di Texas. Terdapat akuifer air asin yang besar. Di Laut Utara, satu kilometer di bawah dasar laut, perusahaan energi Equinor menangkap dan menyimpan CO2 dari pabrik pengolahan gas satu juta ton CO2 per tahun sejak tahun 1996, hindari Norwegia pajak atas emisi CO2. Jumlah penyimpanan bawah tanah tempat kita dapat melakukan penyerapan mineral jauh lebih besar daripada yang kita perlukan untuk menghasilkan CO2. Pertanyaannya adalah berapa banyak yang bisa dikonversi menjadi cadangan terbukti.

Kita juga bisa menggunakan penangkapan udara langsung untuk menutup lingkaran karbon – yang berarti CO2 digunakan kembali, ditangkap, dan digunakan kembali untuk mencegah produksi lebih banyak. Saat ini, orang menggunakan karbon dari bahan bakar fosil untuk mengekstraksi energi. Anda dapat mengubah CO2 menjadi bahan bakar sintetis – bensin, solar, atau minyak tanah – yang tidak mengandung karbon baru dengan mencampurkan CO2 yang ditangkap dengan hidrogen hijau diciptakan dengan energi terbarukan. Bahan bakar tersebut dapat dengan mudah dikirim melalui jaringan pipa yang ada dan disimpan selama bertahun-tahun, sehingga Anda dapat menghasilkan panas dan listrik di Boston pada malam musim dingin menggunakan energi yang dikumpulkan musim panas lalu sebagai sinar matahari di Texas Barat. Satu tangki penuh “synfuel” tidak memerlukan biaya banyak, dan lebih hemat biaya dibandingkan baterai.

Departemen Energi telah menetapkan tujuan baru untuk mengurangi biaya pembuangan karbon dioksida hingga US$100 per ton dan meningkatkannya secara cepat dalam waktu satu dekade. Apa yang perlu dilakukan agar hal ini menjadi kenyataan?

DOE membuat saya takut karena mereka memberi kesan bahwa teknologinya sudah siap. Setelah mengabaikan teknologi selama 30 tahun, kita tidak bisa begitu saja mengatakan ada perusahaan yang tahu cara melakukannya dan yang harus kita lakukan adalah terus melakukannya. Kita harus menerima bahwa ini adalah teknologi baru.

Climeworks adalah perusahaan terbesar yang melakukan penangkapan langsung secara komersial, dan menjual CO2 di sekitar $500 hingga $1.000 per ton. Itu terlalu mahal. Di sisi lain, dengan $50 per ton, dunia bisa melakukannya. Saya pikir kita bisa sampai di sana.

Amerika mengkonsumsi sekitar 7 juta ton CO2 per tahun pedagang CO2 – bayangkan minuman bersoda, alat pemadam kebakaran, silo biji-bijian menggunakannya untuk mengendalikan bubuk biji-bijian, yang merupakan bahaya ledakan. Harga rata-rata adalah $60-$150. Jadi di bawah $100 Anda memiliki pasar.

Yang benar-benar Anda perlukan adalah kerangka peraturan yang menyatakan bahwa kami menuntut agar CO2 disembunyikan, dan kemudian pasar akan beralih dari menangkap kiloton CO2 saat ini menjadi menangkap gigaton CO2.

Menurut Anda, ke mana arah teknologi ini dalam 10 tahun ke depan?

Saya melihat dunia akan meninggalkan bahan bakar fosil, mungkin secara bertahap, namun memiliki mandat untuk menangkap dan menyimpan semua CO2 dalam jangka panjang.

Rekomendasi kami adalah ketika karbon keluar dari tanah, hal tersebut harus diimbangi dengan penghilangan karbon secara merata. Jika Anda menghasilkan 1 ton karbon yang terkait dengan batu bara, minyak atau gas, Anda harus menyisihkan 1 tonnya. Tidak harus nadanya sama, tapi harus ada sertifikat sekuestrasi itu memastikan bahwa itu disingkirkan, dan itu akan bertahan lebih dari 100 tahun. Jika semua karbon sudah disertifikasi sejak keluar dari dalam tanah, maka akan lebih sulit untuk menipu sistemnya.

Yang masih belum diketahui adalah seberapa keras upaya industri dan masyarakat untuk mencapai kondisi netral karbon. Sangat menggembirakan melihat bagaimana perusahaan Microsoft Dan Stripe membeli kredit karbon dan sertifikat untuk menghilangkan CO2 dan bersedia membayar harga yang cukup tinggi.

Teknologi baru memerlukan waktu satu atau dua dekade untuk dapat dikuasai, namun jika ada daya tarik ekonomi, segala sesuatunya dapat berjalan dengan cepat. Jet komersial pertama tersedia pada tahun 1951. Pada tahun 1965 jet tersebut ada di mana-mana. – Percakapan/Rappler.com

Klaus LacknerProfesor Teknik dan Direktur Pusat Emisi Karbon Negatif, Universitas Negeri Arizona

Artikel ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca artikel asli.