Mengalirkan CO2 ke Laut Lepas: Upaya Terbaru Penanganan Gas Rumah Kaca

Permasalahan karbon merupakan isu bersama yang menjadi perhatian umat manusia beberapa dekade terakhir. Menanggapi hal tersebut ilmuwan bekerja dua arah, […]

blank

Permasalahan karbon merupakan isu bersama yang menjadi perhatian umat manusia beberapa dekade terakhir. Menanggapi hal tersebut ilmuwan bekerja dua arah, baik untuk mencegah peningkatan kadar karbon dan juga menanggulangi gas rumah kaca. Dalam penanganan gas rumah kaca, yaitu CO2, telah dikenal metode Direct Air Capture (DAC). Direct air capture merupakan rangkaian alat yang menangkap dan mentransformasikan CO2 bebas. Berbeda dengan teknologi carbon capture yang diletakkan di lokasi emisi karbon terjadi, DAC menyerap karbon di udara lepas. Mekanismenya adalah pengumpulan, transformasi, dan penanaman. CO2 dari udara dikumpulkan dengan menyedot udara memasuki alat penyaring. Permukaan penyaring dipenuhi dengan cairan basa yang akan berikatan dengan CO2 yang bersifat asam, kemudian menanamkan CO2 murni dibawah permukaan tanah.

Mekanisme Direct Air Capture

blank

Penyerapan CO2 dapat dilakukan melalui dua mekanisme, yaitu solid dan liquid DAC. Mekanisme solid menggunakan adsorben padatan yang beroperasi pada temperatur medium dan tekanan rendah, sedangkan mekanisme liquid bergantung pada larutan seperti Potassium Hydroxide pada temperatur tinggi. Kontak media dengan udara memungkinkan udara mengalir melalui sistem untuk meningkatkan adsorpsi (jika sorben padat digunakan) atau absorpsi (jika sorben cair digunakan) CO2 pada udara. Karbon dioksida adalah gas bersifat asam lemah, sehingga umumnya digunakan sorben basa agar terjadi mekanisme penyerapan.

Salah larutan yang digunakan pada mekanisme penyerapan liquid adalah KOH. CO2 di udara sekitar diserap secara selektif oleh larutan KOH untuk membentuk karbonat dan bentuk karbonat dikirim ke calciner suhu tinggi untuk melepaskan CO2 murni. Sebagai perbandingan, pada mekanisme padatan udara diserap ke dalam filter oleh sorben padat. Setelah filter jenuh dengan CO2, filter tersebut dipanaskan hingga suhu sekitar 100o C untuk regenerasi.

Regenerasi umumnya menggunakan proses kraft. Proses Kraft berbasis kalsium adalah teknik regenerasi yang digunakan dalam proses penyerapan basa cair. Memanfaatkan natrium hidroksida, teknik ini telah digunakan untuk menghilangkan selulosa dari kayu di industri kertas. Ketika natrium hidroksida terkena CO2, karbonat yang terbentuk direaksikan dengan kalsium hidroksida untuk membentuk kalsium karbonat, dan untuk meregenerasi sorben natrium hidroksida dalam proses yang dikenal sebagai Kaustisasi. Kalsium karbonat yang terbentuk kemudian diolah dalam proses yang disebut kalsinasi untuk melepaskan CO2 murni. CO2 murni yang didapatkan kemudian disuntikkan ke kedalam formasi geologi.

Senyawa Hybrid Penyerap CO2

Sekelompok peneliti menaruh perhatian atas terbatasnya kesediaan teknologi DAC dan penyimpanan dalam tanah yang rawan kebocoran. Mereka kemudian mencanangkan ide pengumpulan dan penyaluran CO2 ke laut bebas dengan material hybrid polimer logam. Riset menunjukkan hybrid polimer dan tembaga atau disebut Polyam-N-Cu2+ memiliki kapasitas penangkapan CO2 di atmosfer sebesar 5,1 mol CO2/kg yaitu hampir dua hingga tiga kali lebih besar dibandingkan sebagian besar sorben DAC lainnya yang dilaporkan hingga saat ini.

Senyawa hybrid berfungsi untuk menyaring udara. Ketika udara melewati material filter, CO2 akan terperangkap sedangkan gas lainnya akan dilewatkan. Setelah setiap siklus penangkapan, filter diregenerasi melalui mekanisme pembilasan dengan air laut. CO2 akan bereaksi membentuk senyawa sodium bikarbonat atau yang dikenal dengan baking soda.

Apakah aman untuk dialirkan ke laut? Salah satu tim peneliti, SenGupta, menyatakan bahwa mengambil 50-ton CO2 dari atmosfer kemudian mengalirkan sodium bikarbonat yang dihasilkan ke laut lepas tidak akan mengubah kimia laut sedikitpun. Adapun Sodium bikarbonat memiliki sifat basa yang dapat membantu mengurangi asidifikasi laut. Meskipun begitu, teknologi ini masih perlu dikembangkan untuk bisa digunakan di skala industri sebagai alternatif teknologi DAC.

Referensi:

  • Hao Chen et al. (2023) Direct air capture (DAC) and sequestration of CO2: Dramatic effect of coordinated Cu(II) onto a chelating weak base ion exchanger.Sci. Adv.9,eadg1956(2023).DOI:10.1126/sciadv.adg1956
  • Ornes, S. (2023) Engineers Cook up a new way to tackle CO2: Make baking soda, Science News Explores. Available at: https://www.snexplores.org/article/innovation-2023-co2-trap-baking-soda-environment-earth-chemistry (Accessed: 10 January 2024).
  • Fox, D. (2022) A bold plan to save the planet turns carbon dioxide into Stone, Science News Explores. Available at: https://www.snexplores.org/article/carbon-dioxide-turned-into-stone-save-earth-climate-change (Accessed: 10 January 2024).

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *