Terobosan dalam Teknologi Penangkapan Karbon untuk Memerangi Perubahan Iklim

Para ilmuwan di Fritz Haber Institute menemukan cara baru untuk meningkatkan kemampuan tembaga mengubah karbon dioksida (CO2) menjadi bahan bakar seperti etilena dan etanol. Mereka menggunakan perlakuan dengan potensial listrik pulsa yang diterapkan pada permukaan kristal tembaga sebagai katalis model. Metode ini membuka jalan untuk proses kimia yang lebih ramah lingkungan dengan mengurangi emisi CO2 dan mendukung siklus karbon yang berkelanjutan. Teknologi ini berpotensi membantu mengatasi perubahan iklim dengan menyediakan bahan bakar terbarukan yang lebih efisien. Teknik spektro-mikroskopi canggih yang digunakan membantu para peneliti memahami secara detail perubahan struktur dan keadaan oksidasi tembaga selama reaksi berlangsung. Proses ini menyebabkan formasi struktur unik dan lapisan tipis Cu(I) yang meningkatkan efektivitas katalis. Penggunaan pulsa listrik yang bergantian antara kondisi oksidasi dan reduksi menyebabkan perubahan pada permukaan tembaga, membentuk struktur piramida terbalik dan lapisan oksida sekitar 1 nanometer. Hal ini memungkinkan kontrol selektivitas produk bahan bakar yang dihasilkan. Studi ini memberikan wawasan penting yang dapat membuka peluang pengembangan teknologi energi berkelanjutan dan pengurangan emisi gas rumah kaca secara signifikan di masa depan melalui pemanfaatan CO2 sebagai sumber bahan bakar.

Para peneliti di Universitas Houston berhasil menciptakan cara baru yang lebih efisien dan murah untuk menangkap emisi karbon dioksida yang berbahaya. Penangkapan karbon sangat penting untuk menghadapi perubahan iklim, karena mengurangi jumlah gas rumah kaca yang dilepaskan ke atmosfer. Inovasi ini berfokus pada penggunaan bahan amina yang umum dipakai dalam industri. Biasanya, dalam sistem penangkapan karbon elektro-kimia, digunakan membran ion-exchange yang mahal dan kurang handal. Tim peneliti ini menggantikan membran tersebut dengan elektroda difusi gas yang dirancang khusus. Perubahan ini membuat proses lebih sederhana, mengurangi konsumsi energi, dan meningkatkan efisiensi penangkapan karbon hingga lebih dari 90 persen. Sistem baru ini juga mampu menangkap karbon dengan biaya sekitar 70 dolar AS per ton, yang setara dengan teknologi terbaik saat ini. Peningkatan ini berarti teknologi bisa lebih mudah diterapkan di fasilitas yang sudah ada, seperti pabrik dan pembangkit listrik, tanpa perlu biaya mahal atau perubahan besar pada infrastruktur. Selain itu, tim juga mengembangkan baterai aliran redoks vanadium yang dapat berfungsi dua kali: menyimpan energi terbarukan dan menangkap karbon sekaligus. Saat baterai dicas, karbon dioksida ditangkap, lalu saat baterai digunakan, karbon dilepaskan kembali, sambil menjaga kestabilan siklus energi dan kapasitas penangkapan yang baik. Penggabungan penangkapan karbon dengan penyimpanan energi ini bisa membantu mengatasi masalah energi dari sumber terbarukan yang tidak stabil seperti matahari dan angin. Dengan teknologi ini, pembangkit listrik dan industri lainnya bisa mengurangi emisi sekaligus mengelola energi lebih baik, membuka peluang besar untuk masa depan rendah karbon.

Seabound menerima dana sebesar £1,100,000 dari Pemerintah Inggris untuk mengembangkan proyek penangkapan karbon di Pelabuhan Southampton. Mereka bermitra dengan STAX Engineering dan Associated British Ports (ABP) untuk menggabungkan teknologi modular yang mudah dipasang dalam kontainer 20 kaki dengan sistem kontrol emisi STAX. Proyek ini akan menjadi yang pertama di Inggris yang mengintegrasikan penangkapan karbon dioksida (CO2) dan polutan utama seperti sulfur oksida (SO₂) dan nitrogen oksida (NOₓ) langsung dari kapal yang sedang merapat di pelabuhan. Solusi ini memungkinkan pelayaran tetap mematuhi regulasi lingkungan tanpa perlu melakukan retrofit besar pada kapal atau pelabuhan. Teknologi dari Seabound dan STAX sudah terbukti di Port of Long Beach dengan kinerja sangat tinggi dalam mengurangi partikel dan nitrogen oksida. Sistem ini memproses gas buang kapal, menangkap hingga 95% CO2 dan 98% SO₂, sekaligus mengeliminasi polutan berbahaya lainnya secara efektif. Dana yang diperoleh akan digunakan untuk tahap persiapan sebelum penerapan luas di Southampton, termasuk pengujian logistik penggantian kontainer penangkapan, penyempurnaan sistem Seabound, dan persiapan armada kapal tunda yang melayani kapal di pelabuhan. Proyek ini juga membuka peluang kerja baru di berbagai bidang pelabuhan. ABP berencana memperluas implementasi teknologi ini ke pelabuhan lain di Inggris dan menjadikan model ini sebagai contoh global untuk pengendalian emisi di sektor maritim. Proyek ini memperlihatkan bagaimana inovasi dan kolaborasi dapat membantu mempercepat transisi menuju pelayaran yang lebih bersih dan hijau.