Kalau saja semudah itu. Olivier Le Moal / Shutterstock
Menurut PBB besar baru-baru ini melaporkan, jika kita ingin membatasi kenaikan suhu menjadi 1.5 ° C dan mencegah dampak perubahan iklim yang paling dahsyat, kita perlu mengurangi emisi CO₂ global menjadi nol bersih oleh 2050. Ini berarti menghilangkan penggunaan bahan bakar fosil dengan cepat - tetapi untuk meredam transisi itu dan mengimbangi area di mana saat ini tidak ada pengganti untuk bahan bakar, kita perlu secara aktif mengeluarkan CO₂ dari atmosfer. Menanam pohon dan membangun kembali adalah a bagian besar solusi ini, tetapi kita sangat mungkin membutuhkan bantuan teknologi lebih lanjut jika kita ingin mencegah kerusakan iklim.
Jadi ketika berita baru-baru ini muncul bahwa perusahaan Kanada, Carbon Engineering, telah memanfaatkan beberapa kimia terkenal untuk menangkap CO₂ dari atmosfer dengan biaya kurang dari $ 100 per ton, banyak sumber media memuji tonggak sejarah sebagai peluru sihir. Sayangnya, gambaran besarnya tidak sesederhana itu. Menjungkir balikkan keseimbangan dari sumber karbon ke penyerap karbon adalah bisnis yang rumit, dan pandangan kami adalah bahwa biaya energi yang terlibat dan kemungkinan penggunaan CO captured yang ditangkap di hilir berarti bahwa "peluru" Teknik Karbon sama sekali bukan sihir.
Mengingat CO₂ hanya menyumbang 0.04% dari molekul di udara kita, menangkapnya mungkin tampak seperti keajaiban teknologi. Tetapi ahli kimia telah melakukannya pada skala kecil sejak abad 18, dan bahkan dapat dilakukan - meskipun tidak efisien - dengan pasokan dari toko perangkat keras lokal.
Seperti yang diketahui oleh siswa kimia sekolah menengah, CO₂ bereaksi dengan limewater (larutan kalsium hidroksida) untuk menghasilkan kalsium karbonat putih-larut yang tidak larut dalam susu. Hidroksida lain menangkap CO₂ dengan cara yang sama. Lithium hidroksida adalah dasar dari Peredam CO₂ yang membuat para astronot di Apollo 13 tetap hidup, dan kalium hidroksida menangkap CO₂ dengan sangat efisien sehingga dapat digunakan untuk mengukur kandungan karbon suatu zat yang terbakar. Aparat abad 19 yang digunakan dalam prosedur yang terakhir ini masih menampilkan logo American Chemical Society.
Sayangnya, ini bukan masalah skala kecil lagi - kita sekarang perlu menangkap miliaran ton CO₂, dan cepat.
Teknik Karbon Teknik adalah kimia hidroksida yang terbaik. Di pabrik percontohannya di British Columbia, udara ditarik oleh penggemar besar dan terpapar kalium hidroksida, yang CO₂ bereaksi untuk membentuk kalium karbonat larut. Larutan ini kemudian dikombinasikan dengan kalsium hidroksida, menghasilkan kalsium karbonat padat dan mudah dipisahkan, bersama dengan larutan kalium hidroksida, yang dapat digunakan kembali.
Bagian dari proses ini menghabiskan energi yang relatif sedikit dan produknya pada dasarnya adalah batu kapur - tetapi membuat pegunungan kalsium karbonat tidak menyelesaikan masalah kita. Meskipun kalsium karbonat telah digunakan dalam pertanian dan konstruksi, proses ini akan jauh terlalu mahal sebagai sumber komersial. Ini juga bukan pilihan praktis untuk penyimpanan karbon yang didanai pemerintah karena jumlah besar kalsium hidroksida yang diperlukan. Agar layak, penangkapan udara langsung perlu menghasilkan CO₂ pekat sebagai produknya, yang dapat disimpan atau digunakan dengan aman.
Dengan demikian, kalsium karbonat padat dipanaskan hingga 900 ° C untuk memulihkan CO₂ murni. Langkah terakhir ini membutuhkan energi yang sangat besar. Dalam pembangkit listrik tenaga gas alam Rekayasa Karbon, seluruh siklus menghasilkan setengah ton CO₂ untuk setiap ton yang diambil dari udara. Pabrik memang menangkap CO₂ tambahan ini, dan tentu saja dapat didukung oleh energi terbarukan untuk keseimbangan karbon yang lebih sehat - tetapi masalah apa yang harus dilakukan dengan semua gas yang ditangkap tetap ada.
Perusahaan rintisan Swiss Climeworks menggunakan CO using yang ditangkap dengan cara yang sama fotosintesis bantuan dan meningkatkan hasil panen di rumah kaca terdekat, tetapi harganya belum kompetitif. CO₂ dapat dipasok di tempat lain hanya dengan sepersepuluh dari $ 100 bottom Carbon Engineering. Ada juga banyak cara yang lebih murah bagi pemerintah untuk mengimbangi emisi: jauh lebih mudah untuk menangkap CO₂ di sumber emisi, di mana konsentrasinya jauh lebih tinggi. Jadi teknologi ini cenderung menarik minat industri-industri beremisi tinggi yang mungkin diuntungkan oleh CO₂ dengan kredensial hijau.
Sebagai contoh, salah satu investor utama dalam teknologi penangkapan Teknik Karbon adalah Occidental Petroleum, pengguna utama Pemulihan Minyak yang Ditingkatkan metode. Dalam salah satu metode tersebut, CO₂ dipompa ke sumur minyak untuk meningkatkan jumlah minyak mentah yang dapat diperoleh kembali, berkat peningkatan tekanan sumur dan / atau meningkatkan karakteristik aliran minyak itu sendiri. Namun, termasuk biaya energi untuk pengangkutan dan pemurnian minyak tambahan ini, menggunakan teknologi dengan cara ini kemungkinan akan meningkatkan emisi bersih, bukan menguranginya.
Kunci lain berbicara tentang operasi Teknik Karbon adalah miliknya Air Untuk Bahan Bakar teknologi, di mana CO₂ diubah menjadi bahan bakar cair yang mudah terbakar, siap untuk dibakar lagi. Secara teoritis ini memberikan siklus bahan bakar netral karbon, asalkan setiap langkah dari proses ini didukung oleh energi terbarukan. Namun, bahkan penggunaan ini masih jauh dari teknologi emisi negatif.
Kerangka logam-organik adalah padatan berpori yang mampu menangkap CO₂.
Ada alternatif yang menjanjikan di cakrawala. Kerangka logam-organik adalah padatan seperti spons yang memeras luas permukaan CO₂ yang setara dari lapangan sepakbola ke dalam ukuran gula batu. Menggunakan permukaan ini untuk menangkap CO₂ membutuhkan energi jauh lebih sedikit - dan perusahaan telah mulai mengeksplorasi potensi komersial mereka. Namun, produksi skala besar belum disempurnakan, dan pertanyaan tentang stabilitas jangka panjang mereka untuk proyek penangkapan CO mean yang berkelanjutan berarti bahwa biaya tinggi mereka belum pantas.
Dengan sedikit peluang bahwa teknologi yang masih ada di laboratorium akan siap untuk penangkapan skala gigaton dalam dekade mendatang, metode yang digunakan oleh Teknik Karbon dan Pekerjaan Iklim adalah yang terbaik yang kami miliki saat ini. Tetapi penting untuk diingat bahwa mereka jauh dari sempurna. Kita perlu beralih ke metode penangkapan CO₂ yang lebih efisien segera setelah kami mampu. Sebagai pendiri Teknik Karbon, David Keith sendiri menunjukkan, teknologi penghilangan karbon dilebih-lebihkan oleh para pembuat kebijakan, dan sejauh ini telah menerima dana penelitian yang “sangat kecil”.
Secara lebih umum, kita harus menahan godaan untuk melihat penangkapan udara langsung sebagai peluru ajaib yang menyelamatkan kita dari keharusan mengatasi kecanduan karbon kita. Mengurangi atau menetralkan beban karbon dalam siklus hidup bahan bakar hidrokarbon dapat menjadi langkah menuju teknologi emisi negatif. Tapi hanya itu - sebuah langkah. Setelah berada di sisi yang salah dari buku besar karbon begitu lama, sudah waktunya untuk melihat lebih dari sekadar mencapai titik impas.
Tentang Penulis
Chris Hawes, Dosen Kimia Anorganik, Universitas Keele
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait
