Setahun yang lalu, Organisasi Maritim Internasional – badan PBB yang mengatur pelayaran – memperketat target emisi untuk industri pelayaran, menyelaraskannya dengan sektor lain yang bertujuan mencapai emisi nol bersih pada tahun 2050. Namun, bahan bakar rendah emisi seperti metanol, hidrogen, dan amonia tidak mudah tersedia dalam jumlah yang cukup.
Saat ini, ahli oseanografi kimia Jess Adkins dari California Institute of Technology (Caltech) percaya bahwa ia dapat membantu dengan melengkapi kapal kargo dengan reaktor yang mampu mengubah karbon dioksida (CO2) yang dikeluarkan dari pembakaran bahan bakar menjadi garam laut, yang menurutnya dapat disimpan selama 100.000 tahun.
Proses ini mirip dengan apa yang telah terjadi secara alami di lautan. "Ini adalah reaksi yang telah dialami planet ini selama miliaran tahun," kata Adkins, pendiri Calcarea, sebuah perusahaan rintisan yang merancang dan menguji reaktor.
"Jika kita dapat mempercepat proses ini, kita akan memiliki kesempatan untuk menemukan metode penyimpanan CO2 yang aman dan jangka panjang," katanya.
Sebuah prototipe reaktor di Pelabuhan Los Angeles. Foto: Pierre Forin
Teknologi simulasi alami
Air laut secara alami menyerap sekitar sepertiga CO2 atmosfer, membuatnya lebih asam dan melarutkan kalsium karbonat, zat yang melimpah di lautan. Adkins menjelaskan, "Kalsium karbonat adalah bahan penyusun kerangka karang, cangkang, dan semua hal lain yang membentuk sebagian besar sedimen di dasar laut."
Kalsium karbonat larut dan kemudian bereaksi dengan CO2 di dalam air membentuk garam bikarbonat, yang memerangkap CO2. Adkins menambahkan: "Saat ini terdapat 38.000 gigaton (38 triliun ton) bikarbonat di lautan."
Calcarea bertujuan untuk meniru proses alami ini dengan menyalurkan gas buang kapal ke reaktor di dalam lambung kapal, di mana gas-gas tersebut dicampur secara intensif dengan air laut dan batu kapur—batuan yang terutama terdiri dari kalsium karbonat dan merupakan komponen umum dalam beton. CO2 dalam gas buang bereaksi dengan campuran tersebut, menciptakan air asin yang memerangkap CO2 dalam bentuk garam bikarbonat. Adkins mengatakan bahwa dengan reaktor skala penuh, ia bertujuan untuk menangkap dan menyimpan sekitar setengah dari emisi CO2 kapal.
Menurut Adkins, di alam , reaksi tersebut membutuhkan waktu lebih dari 10.000 tahun, tetapi di tungku Calcarea, hanya membutuhkan waktu sekitar satu menit. Hal ini dicapai dengan mendekatkan CO2 dan batu kapur.
Adkins mengatakan bahwa air garam yang dihasilkan akan dibuang ke laut, di mana air tersebut tidak menimbulkan ancaman bagi kehidupan laut atau keseimbangan kimia air laut. Dia menambahkan bahwa perusahaan juga mempertimbangkan untuk menambahkan pra-filter ke sistem untuk menghilangkan kontaminan lain yang mungkin larut dalam air, seperti partikel dan bahan bakar yang tidak terbakar.
Setelah dua tahun mengerjakan proyek tersebut, pada Januari 2023, ia memisahkan perusahaan tersebut dari Caltech. Ia bergabung dengan tiga pendiri lainnya: Melissa Gutierrez, seorang mahasiswa Caltech; insinyur Pierre Forin; dan profesor sekaligus ahli geokimia Will Berelson dari Universitas Southern California (USC).
Para pendiri Calcarea, Pierre Forin, Will Berelson, Melissa Gutierrez, dan Jess Adkins berdiri di depan prototipe reaktor bernama Ripple 1. Foto: Pierre Forin
Mereka berhasil mengumpulkan dana sebesar 3,5 juta dolar AS dan berfokus pada industri pelayaran. "Hal yang hebat adalah kapal merupakan pompa air alami," kata Adkins, seraya mencatat bahwa sistem tersebut membutuhkan air yang terus bergerak agar reaksi antar elemen yang berbeda dapat terjadi, sesuatu yang secara alami disediakan oleh pergerakan kapal.
Reaktor-reaktor tersebut akan dirancang khusus untuk berbagai ukuran kapal, termasuk "kapal terbesar yang saat ini tersedia," kelas "Newcastlemax," yang mampu membawa 180.000 ton kargo. "Di salah satu kapal ini, kami akan menggunakan sekitar 4 hingga 5% dari muatan dan membawa sekitar 4.000 ton batu kapur. Tetapi kami sebenarnya tidak akan menggunakan semuanya," kata Adkins.
Penangkapan karbon di laut
Sebelum Calcarea siap memasang reaktor pertamanya, beberapa tantangan teknis masih perlu diatasi. Misalnya, bagaimana cara memasang reaktor dengan benar di kapal untuk pemuatan batu kapur dan bagaimana cara membangun rantai pasokan untuk transportasi.
Perkiraan saat ini menunjukkan bahwa sistem tersebut menelan biaya sekitar $100 per ton CO2 yang ditangkap dan dilepaskan, termasuk hilangnya pendapatan karena kapal harus menyediakan ruang untuk reaktor alih-alih kargo komersial.
Beberapa kapal kargo sudah memiliki peralatan serupa di dalamnya, yang disebut scrubber. Peralatan ini dirancang untuk menangkap dan melepaskan gas sulfur yang berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan, tetapi tidak untuk CO2.
Selain Calcarea, ada perusahaan lain yang memiliki teknologi penangkapan karbon. Misalnya, sebuah perusahaan Inggris bernama Seabound memproduksi perangkat yang menangkap antara 25% dan 95% emisi CO2 kapal. Namun, perangkat tersebut menghasilkan kerikil karbonat padat yang harus dibongkar di pelabuhan.
Adkins percaya bahwa Calcarea dapat membantu industri dekarbonisasi beralih ke bahan bakar yang lebih ramah lingkungan, dan di masa depan yang lebih jauh, reaktor bahkan dapat dirancang untuk mencegah CO2 yang ditangkap masuk ke atmosfer, alih-alih menyimpannya di bawah tanah.
Ngoc Anh (menurut CNN)
Sumber: https://www.congluan.vn/cong-nghe-bien-co2-thanh-muoi-bien-giup-giam-phat-thai-nganh-hang-hai-post306728.html
