Titik Temu
Teknologi Penghapus Karbon untuk Ademkan Bumi yang Makin Panas 
Editorial Cast | 05.11.2022

Bumi yang makin panas akan menjadi petaka bagi semua makhluk hidup di dalamnya. Bermacam cara dilakukan untuk membuat planet yang kita tinggali ini adem, salah satunya dengan berupaya menghapus CO2 atau karbon dioksida. 

Untuk diketahui, gas CO2 punya pengaruh unik bagi Bumi kita. Jika tidak ada CO2, Bumi membeku kedinginan. Sebaliknya jika kebanyakan gas karbon dioksida, Bumi akan kepanasan.

Berbagai masalah lingkungan pun bisa terjadi dan fatal akibatnya bagi penghuni Bumi. Salah satunya yang paling sering dialami adalah berdampak pada kesehatan pernapasan. 

Di Indonesia misalnya, contohnya adalah kualitas udara di DKI Jakarta. Hal ini telah menjadi perhatian dalam lima tahun terakhir. Pencemaran udara ini menyumbang 5,5 juta kasus infeksi saluran pernapasan akut (ISPA) setiap tahun di ibu kota, yang menyebabkan biaya kesehatan pada 2020 melonjak hingga Rp60,8 triliun.

“Sebanyak 60% penyakit-penyakit yang ada di Jakarta terkait dengan pencemaran udara,” kata Prof. Dr. Budi Haryanto, SKM, MKM, MSc. dari Bidang Ajar Epidemiologi Pencemaran Udara dan Surveilans Kesehatan Lingkungan FKM Universitas Indonesia, dikutip dari Katadata Indonesia

Tingginya jumlah kendaraan yang lalu lalang telah lama dianggap sebagai penyumbang karbon dan penyebab utama pencemaran udara di Jakarta. Pembatasan aktivitas masyarakat akibat pandemi Covid-19 pun belum sanggup meningkatkan kualitas udara secara signifikan, dengan rata-rata penurunan AQI 50-90. Penurunan tersebut masih jauh dari standar kualitas udara baik yang ditetapkan oleh World Health Organization (WHO) dengan AQI di bawah 50.

Saking parahnya dampak pencemaran udara terhadap kesehatan, sampai-sampai polusi udara disebut sebagai silent killer atau pembunuh senyap yang mematikan kita secara diam-diam. 

“(Pencemaran udara) itu parah dan bisa menyebabkan kematian dini. Artinya kita meninggal atau orang lain meninggal belum pada saatnya. Kalau angka harapan hidup kita misalnya 72 tahun, maka banyak yang meninggal karena sakit oleh penyakit tidak menular itu katakanlah ketika usianya masih 40-an, 50-an, 60-an,” kata Prof. Budi.

Apa itu penghapusan karbon 

Penurunan emisi secara radikal sangat penting untuk menghindari dampak terburuk perubahan iklim ini. Namun, menurut laporan terkini dari Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), belum ada cara untuk menjaga kenaikan suhu global di bawah 1,5 derajat Celcius per tahun tanpa menghapus karbon bervolume gigaton yang ada di atmosfer dan laut secara permanen.

Penghapusan karbon adalah proses menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer dan menguncinya selama beberapa dekade, abad, atau ribuan tahun. 

Cara ini bisa memperlambat, membatasi, atau bahkan membalikkan perubahan iklim. Namun, penghapusan karbon bukan pengganti untuk mengurangi emisi gas rumah kaca. Ini karena penghilangan karbon umumnya berlangsung lambat dan mungkin tidak dapat diterapkan pada skala yang sepadan dengan emisi rumah kaca masyarakat saat ini. 

Beberapa cara untuk penghapusan karbon meliputi bermacam metode baik yang alami maupun dengan teknologi di antaranya, penanaman hutan baru secara besar-besaran (reboisasi/reboisasi), menggunakan pertanian tanpa pengolahan dan praktik lain untuk meningkatkan jumlah karbon yang tersimpan di tanah (sequestration karbon tanah), membuat arang dan menguburnya atau membajaknya ke ladang (biochar),  menangkap dan menyerap karbon dari biofuel dan tanaman bioenergi (bioenergi dengan CCS atau BECCS), menyebarkan batu hancur di atas tanah untuk menyerap karbon dioksida dari udara atau mengeksposnya ke cairan kaya karbon dioksida (meningkatkan mineralisasi), serta membangun mesin yang akan menyedot karbon dioksida langsung dari atmosfer dan menguburnya (penangkapan udara langsung).

Sedangkan metode berbasis laut antara lain termasuk menyebarkan bahan alkali, seperti kapur, di atas lautan (alkalinisasi laut), pemupukan area tertentu dari laut dengan menyebarkan nutrisi, seperti besi, di atas permukaan (pemupukan laut), pemupukan area laut tertentu dengan memompa air yang kaya nutrisi dari kedalaman ke permukaan (upwelling buatan), dan mempercepat pengangkutan karbon ke kedalaman laut dengan memompa air permukaan ke bawah (downwelling buatan). 

Teknologi penghapus karbon

Mendinginkan Bumi dengan menyaring kelebihan karbon dioksida dari udara dalam skala industri, akan membutuhkan industri global baru yang masif. Kita membutuhkan teknologi penghapus karbon. 

Pabrik direct air capture (DAC) di Texas, Amerika Serikat (AS) adalah salah satu contoh teknologi penghapus karbon. Fasilitas ini hanya satu dari puluhan ribu pabrik serupa yang tersebar di seluruh dunia. 

Bersama-sama, mereka mencoba mengademkan planet ini dengan menyedot karbon dioksida dari udara. Lanskap Texas ini menjadi terkenal karena miliaran barel minyak yang ditarik keluar dari kedalamannya selama abad ke-20. Sekarang, warisan bahan bakar fosil itu, yaitu karbon dioksida di udara, dipompa kembali ke reservoir yang kosong.  

Selain DAC di Texas, ada juga fasilitas Carbon Engineering di Squamish, British Columbia di utara Vancouver, Kanada. Teknologi penghapus karbon ini ditempatkan di atas cakrawala pedesaan pegunungan bersalju. 

Ketika mulai beroperasi pada September 2021, prototipe pabrik penangkap udara langsung ini akan mulai menghilangkan satu ton CO2 dari udara setiap tahun. Ini mungkin awal yang kecil, dan pabrik yang lebih besar di Texas sedang dalam pengerjaan. Meski demikian, upaya ini tidak bisa diremehkan. 

Sebagian besar penangkapan karbon berfokus pada pembersihan emisi pada sumbernya, yakni scrubber dan filter pada cerobong asap yang mencegah gas berbahaya mencapai atmosfer. Tetapi ini tidak praktis untuk sumber titik kecil dan banyak seperti miliaran atau lebih mobil di planet ini. Juga, teknologi ini tidak bisa mengatasi CO2 yang sudah ada di udara. 

Pabrik Carbon Engineering di Squamish dirancang sebagai testbed untuk teknologi yang berbeda. Ada beberapa cara untuk melakukannya, tetapi salah satu yang sistem Carbon Engineering lakukan adalah dengan menggunakan kipas untuk menarik udara yang mengandung 0,04% CO2 (tingkat atmosfer saat ini) melintasi filter yang dibasahi larutan kalium hidroksida, bahan kimia kaustik yang biasa dikenal sebagai kalium, yang digunakan dalam pembuatan sabun dan berbagai aplikasi lainnya.

Kalium menyerap CO2 dari udara, setelah itu cairan disalurkan ke ruang kedua dan dicampur dengan kalsium hidroksida (kapur pembangun). Kapur menangkap CO2 terlarut, menghasilkan serpihan kecil batu kapur. Serpihan batu kapur ini disaring dan dipanaskan di ruang ketiga, yang disebut calciner, sampai terurai, menghasilkan CO2 murni, yang ditangkap dan disimpan. Pada setiap tahap, residu kimia yang tersisa didaur ulang kembali. 

Pengembangan teknologi penghapus karbon

Teknologi penghapus karbon telah mengalami kemajuan yang signifikan, tapi masih belum cukup untuk mencapai skala yang dibutuhkan. Hingga 2021, kurang dari 10.000 ton karbon dioksida telah dihapus secara permanen dari atmosfer menggunakan teknologi sejenis. Model IPCC membutuhkan sekitar 6 miliar ton penghapus CO2 setiap tahun hingga 2050 untuk dapat mencapai target 1,5 derajat Celcius.

Stripe, Alphabet, Shopify, Meta, dan McKinsey Sustainability, adalah lima perusahaan besar asal AS yang berupaya mengakselerasi pengembangan teknologi penghapusan karbon secara permanen dengan memperkenalkan komitmen pasar maju (advance market commitment/AMC) yang mereka sebut Frontier

Kelima perusahaan merencanakan komitmen senilai USD925 juta (lebih dari Rp13,28 triliun) dalam 9 tahun ke depan untuk membeli teknologi penghapus karbon secara permanen dari para penyedia solusi baru yang menjanjikan.

Frontier bertujuan menunjukkan kepada para periset, wirausahawan, dan investor akan adanya potensi pasar untuk teknologi penghapus karbon. Satu dekade lalu, model AMC berhasil mengakselerasi pengembangan vaksin pneumokokus untuk negara-negara berpendapatan rendah dan menyelamatkan sekitar 700.000 jiwa. 

Ini adalah kali pertama model ini diterapkan pada penghapusan karbon berskala besar. Frontier AMC didesain untuk mendukung dan mendorong industri melakukan pengembangan teknologi ini sesegera dan secepat mungkin.

Frontier menjalankan uji kepatutan dan memfasilitasi pembelian penghapus karbon atas nama pembeli, dalam dua jenis. Pertama, untuk penyedia penghapus karbon tahap awal yang menguji coba teknologi baru, pembeli akan menandatangani perjanjian pra-pembelian volume rendah. 

Kedua, untuk penyedia penghapus karbon yang berada dalam tahap pertumbuhan dan yang sedang meningkatkan skala teknologi mereka, Frontier akan memfasilitasi perjanjian offtake antara pembeli dan penyedia individu.

Perjanjian ini menjanjikan pembelian berton-ton penghapus karbon di masa depan saat mereka siap dikirimkan, memungkinkan penyedia untuk memperoleh pembiayaan guna meningkatkan skala penyebaran. Ketika berton-ton CO2 dihapus, perusahaan penghapus karbon menerima pembayaran, dan berton-ton penghapus karbon diberikan kembali kepada pembeli.

Frontier akan mengidentifikasi teknologi dengan potensi jangka panjang terbesar dan akan membantu mereka memperhitungkan skala melalui pembelian, serta saran dan dukungan berkelanjutan. Dalam praktiknya, ini dapat berarti membayar harga awal yang lebih tinggi per ton untuk mempercepat teknologi yang memenuhi kriteria tertentu, termasuk: untuk menyimpan karbon secara permanen (>1000 tahun). 

Lalu, jejak fisik karbon: memanfaatkan penyerap karbon yang tidak terlalu dibatasi oleh lahan subur. Selanjutnya, biaya: memiliki jalan menuju skala yang terjangkau (<USD 100 /ton). Dari sisi kapasitas, memiliki jalur untuk menjadi bagian yang berarti dari portofolio solusi penghapus karbon (>0,5gt/tahun). 

Saat ini, kita tidak tahu strategi mana yang dapat menghasilkan penghapusan karbon paling besar di masa depan dan mana yang paling tidak efisien. 

Masing-masing pendekatan memiliki potensi dan tantangan tersendiri. Tetapi kita tahu bahwa untuk menghindari pemanasan global yang berbahaya, penangkapan dan penyimpanan karbon yang ada di udara harus menjadi bagian dari strategi iklim di seluruh dunia. 

Sudah saatnya berinvestasi pada berbagai pendekatan penghapusan karbon yang sudah ada, baik untuk penelitian, pengembangan, uji coba, penerapan tahap awal maupun persiapan untuk membangun lingkungan yang kondusif, agar pendekatan-pendekatan ini dapat diterapkan pada skala yang kita butuhkan dalam beberapa dekade mendatang. (E03)