Bagaimana jika mungkin untuk menyedot semua polutan berbahaya keluar dari udara sehingga mereka tidak akan menjadi gangguan seperti itu? Bagaimana jika juga memungkinkan untuk mengubah polutan atmosfer ini kembali menjadi bahan bakar fosil, atau mungkin bahan bakar bio yang ramah lingkungan? Mengapa, maka kita akan lebih khawatir tentang kabut asap, penyakit pernapasan, dan efek yang ditimbulkan oleh konsentrasi gas-gas ini terhadap planet ini.
Ini adalah dasar dari Carbon Capture, sebuah konsep yang relatif baru di mana karbon dioksida ditangkap pada sumber titik - seperti pabrik, pabrik gas alam, pabrik bahan bakar, kota-kota besar, atau tempat lain di mana konsentrasi besar CO 2 diketahui dapat ditemukan . CO² ini kemudian dapat disimpan untuk digunakan di masa depan, dikonversi menjadi biofuel, atau dimasukkan kembali ke Bumi sehingga tidak memasuki atmosfer.
Deskripsi:
Seperti banyak perkembangan terakhir lainnya, penangkapan karbon adalah bagian dari serangkaian prosedur baru yang secara kolektif dikenal sebagai geoengineering. Tujuan dari prosedur ini adalah untuk mengubah iklim untuk menangkal dampak pemanasan global, umumnya dengan menargetkan salah satu gas rumah kaca utama. Teknologi ini telah ada selama beberapa waktu, tetapi hanya dalam beberapa tahun terakhir telah diusulkan sebagai sarana untuk memerangi perubahan iklim juga.
Saat ini, penangkapan karbon paling sering dilakukan di pabrik yang mengandalkan pembakaran bahan bakar fosil untuk menghasilkan listrik. Proses ini dilakukan dalam salah satu dari tiga cara dasar - pasca-pembakaran, pra-pembakaran dan pembakaran oxy-fuel. Pasca pembakaran melibatkan penghilangan CO2 setelah bahan bakar fosil dibakar dan diubah menjadi gas buang, yang terdiri dari CO2, uap air, sulfur dioksida dan nitrogen oksida.
Ketika gas bepergian melalui cerobong asap atau cerobong asap, CO² ditangkap oleh "filter" yang sebenarnya terdiri dari pelarut yang digunakan untuk menyerap CO2 dan uap air. Teknik ini efektif karena saringan semacam itu dapat dipasang kembali ke pabrik yang lebih tua, menghindari kebutuhan untuk perbaikan pembangkit listrik yang mahal.
Manfaat dan Tantangan:
Hasil dari proses-proses ini sejauh ini sangat menggembirakan - yang membanggakan kemungkinan hingga 90% CO² dikeluarkan dari emisi (tergantung pada jenis pabrik dan metode yang digunakan). Namun, ada kekhawatiran bahwa beberapa proses ini menambah biaya keseluruhan dan konsumsi energi pembangkit listrik.
Menurut laporan tahun 2005 oleh Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC), biaya tambahan berkisar dari 24 hingga 40% untuk pembangkit listrik batubara, 11 hingga 22% untuk pembangkit gas alam, dan 14 hingga 25% untuk siklus kombinasi gasifikasi berbasis batubara sistem. Konsumsi daya tambahan juga menciptakan lebih banyak emisi.
Selain itu, sementara operasi CC mampu mengurangi CO 2 secara drastis, mereka dapat menambahkan polutan lain ke udara. Jumlah jenis polutan tergantung pada teknologi, dan berkisar dari amonia dan nitrogen oksida (NO dan NO²) hingga oksida sulfur dan oksida disulfur (SO, SO², SO³, S²O, S²O³, dll.). Namun, para peneliti sedang mengembangkan teknik baru yang mereka harapkan akan mengurangi biaya dan konsumsi dan tidak menghasilkan polutan tambahan.
Contoh:
Contoh yang baik dari proses Carbon Capture adalah proyek Petro Nova, pembangkit listrik tenaga batu bara di Texas. Pabrik ini mulai ditingkatkan oleh Departemen Energi AS (DOE) pada tahun 2014 untuk mengakomodasi operasi penangkapan karbon pasca-pembakaran terbesar di dunia.
Terdiri dari filter yang akan menangkap emisi, dan infrastruktur yang akan mengembalikannya ke Bumi, DOE memperkirakan bahwa operasi ini akan mampu menangkap 1,4 juta ton CO2 yang sebelumnya akan dilepaskan ke udara.
Dalam kasus pra-pembakaran, CO² terperangkap sebelum bahan bakar fosil dibakar. Di sini, batu bara, minyak atau gas alam dipanaskan dalam oksigen murni, menghasilkan campuran karbon monoksida dan hidrogen. Campuran ini kemudian diperlakukan dalam konverter katalitik dengan uap, yang kemudian menghasilkan lebih banyak hidrogen dan karbon dioksida.
Gas-gas ini kemudian dimasukkan ke dalam labu di mana mereka diperlakukan dengan amina (yang berikatan dengan CO 2 tetapi bukan hidrogen); campuran ini kemudian dipanaskan, menyebabkan CO² naik di tempat ia bisa dikumpulkan. Pada proses akhir (pembakaran oxy-fuel), bahan bakar fosil dibakar dalam oksigen, menghasilkan campuran gas uap dan CO². Uap dan karbon dioksida dipisahkan dengan mendinginkan dan mengompresi aliran gas, dan setelah dipisahkan, CO² dihilangkan.
Upaya lain untuk menangkap karbon termasuk membangun struktur perkotaan dengan fasilitas khusus untuk mengekstrak CO² dari udara. Contohnya termasuk Torre de Especialidades di Mexico City - sebuah rumah sakit yang dikelilingi oleh fasad 2.500 m² yang terdiri dari Prosolve370e. Dirancang oleh perusahaan yang berpusat di Berlin, Elegant Embellishments, fasad berbentuk khusus ini mampu menyalurkan udara melalui kisi-kisi dan bergantung pada proses kimia untuk menyaring asap.
Menara Phoenix China - proyek yang direncanakan untuk serangkaian menara di Wuhan, Cina (yang juga akan menjadi yang tertinggi di dunia) - juga diharapkan dilengkapi dengan operasi penangkapan karbon. Sebagai bagian dari visi desainer untuk menciptakan sebuah bangunan yang berkesan tinggi dan berkelanjutan, ini termasuk lapisan khusus pada bagian luar struktur yang akan menarik CO² dari udara kota setempat.
Lalu ada ide untuk "pohon buatan", yang diajukan oleh Profesor Klaus Lackner dari Departemen Bumi dan Teknik Lingkungan di Universitas Columbia. Terdiri dari daun plastik yang dilapisi dengan resin yang mengandung natrium karbonasi - yang bila dikombinasikan dengan karbon dioksida menghasilkan natrium bikarbonat (alias soda kue) - "pohon" ini mengonsumsi CO² dengan cara yang hampir sama dengan pohon asli.
Versi hemat biaya dari teknologi yang sama yang digunakan untuk menggosok CO² dari udara di kapal selam dan pesawat ulang-alik, daun kemudian dibersihkan menggunakan air yang, bila dikombinasikan dengan natrium bikarbonat, menghasilkan solusi yang dapat dengan mudah dikonversi menjadi biofuel.
Dalam semua kasus, proses Carbon Capture turun untuk menemukan cara menghilangkan polutan berbahaya dari udara untuk mengurangi jejak manusia. Penyimpanan dan penggunaan kembali juga masuk ke dalam persamaan dengan harapan memberi peneliti lebih banyak waktu untuk mengembangkan sumber energi alternatif.
Kami telah menulis banyak artikel menarik tentang penangkapan karbon di Space Magazine. Inilah Karbon Dioksida? Apa Penyebab Pencemaran Udara? Bagaimana jika Kita Membakar Segalanya? Watch Global Warming: Bagaimana Karbon Dioksida Berdarah Di Seluruh Bumi, dan Dunia Perlu Mengupayakan Emisi Karbon Hampir Nol.
Untuk informasi lebih lanjut tentang cara kerja Carbon Capture, pastikan untuk melihat video ini dari Carbon Capture and Storage Organization:
Jika Anda ingin info lebih lanjut tentang Bumi, lihat Panduan Eksplorasi Tata Surya NASA di Bumi. Dan di sini ada tautan ke Observatorium Bumi NASA.
Kami juga memiliki episode Pemain Astronomi tentang planet Bumi dan Perubahan Iklim. Dengarkan di sini, Episode 51: Bumi, Episode 308: Perubahan Iklim.
Sumber:
- Wikipedia - Penangkapan dan Penyimpanan Karbon
- Carbon Capture Storage Association - Apa itu CCS?
- Fakta Hijau - CO² Penangkapan dan Penyimpanan
- Global CCS Institute - Apa itu CCS?
