blog.thelawofficeofdwightday.com

Di atas kapal tongkang setinggi 100 kaki yang ditambatkan di Pelabuhan Los Angeles, para insinyur telah membangun semacam laboratorium terapung untuk menjawab pertanyaan sederhana: Apakah ada cara untuk membersihkan air laut dari karbon dioksida dan kemudian mengembalikannya ke laut sehingga dapat menyedot lebih banyak karbon dioksida? gas keluar dari atmosfer untuk memperlambat pemanasan global?

Disebut sebagai paru-paru bumi, lautan, yang tumbuhan dan arusnya menyerap karbon dioksida, telah sangat membantu bumi dengan menyerap 30 persen emisi karbon dioksida sejak Revolusi Industri dan menangkap 90 persen kelebihan panas dari emisi tersebut. Bertindak sebagai penyerap karbon raksasa, hutan telah menjadi penyangga penting untuk melindungi manusia dari dampak perubahan iklim awal yang lebih buruk.

Air laut dapat menyimpan karbon dioksida sekitar 150 kali lebih banyak per satuan volume dibandingkan udara. Namun menyerap gas rumah kaca harus dibayar mahal, menyebabkan lautan menjadi lebih asam, menghancurkan terumbu karang dan merugikan spesies laut, termasuk mencegah kerang membentuk kerangkanya.

Teknologi tersebut, yang disebut SeaChange, dikembangkan oleh fakultas teknik Universitas California Los Angeles, dimaksudkan untuk memanfaatkan kemampuan alami laut, kata Gaurav Sant, direktur Institut Manajemen Karbon UCLA.

Proses tersebut mengirimkan muatan listrik melalui air laut yang mengalir melalui tangki di kapal. Hal ini kemudian memicu serangkaian reaksi kimia yang memerangkap gas rumah kaca dalam mineral padat yang mengandung kalsium karbonat – bahan yang sama yang digunakan untuk membuat cangkang. Air laut kemudian dikembalikan ke laut dan dapat menarik lebih banyak karbon dioksida dari udara.

Saat ini sedang dilakukan rencana untuk memperluas ide tersebut dengan mengadakan demonstrasi lain yang dimulai bulan ini di Singapura. Data yang dikumpulkan di sana dan di Pelabuhan Los Angeles akan membantu merancang fasilitas pengujian yang lebih besar. Fasilitas tersebut diharapkan dapat beroperasi pada tahun 2025 dan mampu menghilangkan ribuan ton CO2 per tahun. Jika berhasil, rencananya adalah membangun fasilitas komersial untuk menghilangkan jutaan ton karbon setiap tahunnya, kata Sant.

Bahkan jika proyek ini mampu menghilangkan jutaan ton karbon dioksida, jumlah tersebut masih ribuan kali lebih sedikit dari yang dibutuhkan untuk mengatasi perubahan iklim.

“Saya tidak mengatakan bahwa hal ini tidak akan berhasil, namun yang paling penting adalah berapa banyak CO2 yang dapat dihilangkan dalam skala beberapa dekade?” kata Margaret Leinen, direktur Scripps Institution of Oceanography.

Sant tidak setuju. Para ilmuwan memperkirakan bahwa setidaknya 10 miliar metrik ton karbon perlu dihilangkan dari udara setiap tahunnya mulai tahun 2050, dan laju ini perlu terus berlanjut hingga abad berikutnya.

“Itu benar-benar metrik mendasar yang harus Anda ingat,” katanya.

Oleh karena itu, keberhasilan teknologi mana pun akan bergantung pada “seberapa cepat Anda dapat mengembangkannya,” tambahnya.

Menurut tim UCLA, setidaknya diperlukan 1.800 fasilitas skala industri untuk menangkap 10 miliar ton karbon dioksida di atmosfer per tahun, namun jumlah yang lebih sedikit masih dapat memberikan dampak buruk.

Proyek ini adalah salah satu dari sejumlah ide yang sedang dieksplorasi oleh para ilmuwan yang memperingatkan bahwa pengurangan emisi tidak akan cukup untuk membatasi kenaikan suhu global hingga 1,5 derajat Celcius (2,7 derajat Fahrenheit) dan juga mencegah perubahan bencana terhadap ekosistem.

Sampai saat ini, sebagian besar perhatian tertuju pada inisiatif berbasis lahan seperti penanaman pohon atau pembangunan pabrik untuk menangkap karbon dari penghasil emisi, namun hal ini mempunyai keterbatasan, termasuk biaya dan luas lahan yang dapat dicakup. Oleh karena itu, para ilmuwan semakin banyak yang beralih ke bantuan laut, yang menutupi 70 persen permukaan bumi.

Di antara ide-ide yang sedang dipertimbangkan para peneliti adalah menyuburkan permukaan laut untuk menyebabkan perkembangbiakan fitoplankton kecil yang menyerap karbon. Cara lainnya adalah dengan menaburi pantai dengan mineral yang perlahan-lahan tersapu oleh air pasang atau disimpan di dasar pantai untuk meningkatkan alkalinitas air laut sehingga dapat menarik lebih banyak karbon dioksida dari atmosfer.

Belum ada satu pun proyek yang diuji dalam skala global, dan terdapat kekhawatiran akan adanya gangguan terhadap lautan.

Aleck Wang, ahli kimia karbon kelautan di Woods Hole Oceanographic Institution, mengatakan dengan banyaknya proyek penelitian penghilangan karbon dioksida berbasis laut yang “booming”, kemungkinan besar tidak akan ada satu solusi tunggal.

“Saya pikir kita memerlukan semua metode, setidaknya, agar kita benar-benar dapat mencapai target, yaitu penghapusan karbon dalam jumlah besar,” katanya.

Para peneliti dari UCLA Samueli School of Engineering membangun sistem demonstrasi dalam dua tahun.

Satu hal yang membedakan proses ini adalah proses ini menghasilkan hidrogen. Hal ini juga tidak memerlukan karbon terlarut untuk dikuburkan. Sebaliknya, gas rumah kaca diubah menjadi benda padat yang mencakup material yang melekat di lautan, dan dapat dilepaskan dan mengendap di dasar laut, kata Sant.

Untuk menghilangkan satu metrik ton karbon dioksida, sekitar 220 metrik ton air harus mengalir melalui sistem. Ini menghasilkan 35 kilogram hidrogen, kata Sant.

Sant mendirikan startup Equatic yang berbasis di Los Angeles untuk meningkatkan proyek tersebut. Hal ini akan menghasilkan pendapatan dari penjualan hidrogen, serta kredit karbon yang dapat diklaim oleh perusahaan-perusahaan, seperti industri penerbangan, untuk mengimbangi polusi mereka, katanya. Tujuannya adalah menghilangkan karbon dengan biaya jauh di bawah $100 per metrik ton. Hidrogen akan diproduksi dengan biaya kurang dari $1 per kilogram, yang berarti jauh lebih murah dibandingkan biaya produksi hidrogen yang ramah lingkungan saat ini.

Proyek ini telah menerima puluhan juta dolar dari para pendukungnya, termasuk Inisiatif Chan Zuckerberg dan Departemen Energi AS.

Andres Clarens, seorang profesor teknik di Universitas Virginia yang meneliti penghilangan karbon dioksida, membaca makalah Sant tentang proyek tersebut, yang belum ditinjau oleh rekan sejawat. Dia mengatakan bahwa proses tersebut menghasilkan hidrogen merupakan suatu keuntungan, namun dia khawatir akan memerlukan banyak energi untuk membuat perbedaan.

Ia juga bertanya: “Apa artinya ini bagi orang-orang yang telah menggunakan air untuk menangkap ikan dan bentuk produksi lainnya? Apa dampaknya bagi ekosistem tersebut?”

Sant mengatakan sistem penyaringan mencegah kehidupan laut tersedot bersama air laut. Ia menyebut energi yang dibutuhkan “minimal”. Sistem ini menggunakan sekitar dua megawatt-jam energi per ton karbon dioksida yang dihilangkan, namun produk sampingannya, hidrogen, menghasilkan energi satu megawatt-jam. Hidrogen dapat digunakan untuk membantu menggerakkan sistem atau dijual untuk digunakan sebagai bahan bakar ramah lingkungan bagi industri, kata Sant.

“Pendekatan ini didasarkan pada gagasan bahwa Anda ingin mengurangi akumulasi karbon dioksida di atmosfer,” kata Sant.

Dalam upaya-upaya tersebut, risiko-risikonya harus dipertimbangkan secara hati-hati untuk memastikan bahwa upaya-upaya untuk membatasi perubahan iklim benar-benar efektif dan tidak menimbulkan kerusakan yang lebih besar pada planet ini, kata para ilmuwan.

Clarens dari Universitas Virginia mengatakan laut mungkin merupakan tempat solusi tersebut dapat ditemukan.

“Lautan adalah tempat penting yang belum dijelajahi, jadi saya sangat penasaran untuk melihat apakah mereka bisa mewujudkannya,” katanya.