Metode penangkapan karbon baru telah dirancang untuk menangkap karbon dioksida dari emisi bahan bakar fosil
Emisi rumah kaca merupakan penyumbang terbesar terhadap perubahan iklim. Emisi gas rumah kaca yang kritis merupakan hasil dari industrialisasi skala besar dan aktivitas manusia. Sebagian besar emisi rumah kaca ini berasal dari karbon dioksida (CO2) dari pembakaran bahan bakar fosil. Konsentrasi total CO2 di atmosfer telah meningkat lebih dari 40 persen sejak era industrialisasi dimulai. Peningkatan emisi rumah kaca yang terus-menerus ini menyebabkan pemanasan global planet dalam apa yang disebut sebagai 'pemanasan global' seperti yang ditunjukkan oleh simulasi komputer bahwa emisi bertanggung jawab atas peningkatan suhu permukaan rata-rata bumi dari waktu ke waktu yang menunjukkan 'perubahan iklim' karena perubahan pola curah hujan, tingkat keparahan badai, permukaan laut, dll. Oleh karena itu, dikembangkan cara-cara yang sesuai untuk 'menjebak atau menangkap 'karbon dioksida dari emisi merupakan aspek penting dalam mengatasi perubahan iklim. Karbon teknologi penangkapan telah ada selama beberapa dekade namun belakangan ini menjadi lebih fokus karena masalah lingkungan.
Metodologi penangkapan karbon baru
Prosedur standar karbon penangkapan melibatkan penangkapan dan pemisahan CO2 dari campuran gas, kemudian mengangkutnya ke tempat penyimpanan dan menyimpannya jauh dari atmosfer, biasanya di bawah tanah. Proses ini sangat intensif energi, melibatkan beberapa masalah teknis, risiko dan keterbatasan, misalnya, kemungkinan besar terjadinya kebocoran di lokasi penyimpanan. Sebuah studi baru yang diterbitkan di Chem menjelaskan alternatif yang menjanjikan untuk menangkap karbon. Para ilmuwan di Departemen Energi AS telah mengembangkan metode unik untuk menghilangkan CO2 dari pembangkit listrik berbahan bakar batu bara dan proses ini membutuhkan energi 24 persen lebih sedikit jika dibandingkan dengan tolok ukur yang saat ini diterapkan di industri.
Para peneliti mengerjakan hal-hal yang terjadi secara alami organik senyawa yang disebut bis-iminoguanidines (BIGs) yang memiliki kemampuan untuk mengikat anion bermuatan negatif seperti yang terlihat pada penelitian sebelumnya. Mereka berpendapat bahwa sifat khusus BIG ini juga dapat diterapkan pada anion bikarbonat. Jadi BIG dapat bertindak seperti sorben (zat yang mengumpulkan molekul lain) dan mengubah CO2 menjadi batu kapur padat (kalsium karbonat). Soda kapur adalah campuran kalsium dan natrium hidroksida yang digunakan oleh penyelam scuba, kapal selam, dan lingkungan pernapasan tertutup lainnya untuk menyaring udara yang dihembuskan dan mencegah akumulasi CO2 yang berbahaya. Udara kemudian dapat didaur ulang beberapa kali. Misalnya, pernafasan ulang untuk penyelam scuba memungkinkan mereka untuk tetap tinggal bawah air untuk waktu yang lama yang sebaliknya tidak mungkin dilakukan.
Metode unik yang membutuhkan lebih sedikit energi
Berdasarkan pemahaman ini mereka mengembangkan siklus pemisahan CO2 yang menggunakan larutan BIG dalam air. Dalam metode penangkapan karbon khusus ini, mereka melewatkan gas buang melalui larutan yang menyebabkan molekul CO2 berikatan dengan penyerap BESAR dan pengikatan ini akan mengkristalkannya menjadi jenis padat. organik batu gamping. Ketika padatan ini dipanaskan hingga 120 derajat Celcius, CO2 terikat akan dilepaskan yang kemudian dapat disimpan. Karena proses ini terjadi pada suhu yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan metode penangkapan karbon yang ada, energi yang dibutuhkan untuk proses tersebut berkurang. Dan, sorben padat bisa dilarutkan kembali air dan didaur ulang untuk digunakan kembali.
Teknologi penangkap karbon saat ini memiliki banyak masalah persisten seperti masalah dengan penyimpanan, biaya energi yang tinggi, dll. Masalah utama adalah penggunaan sorben cair yang menguap atau terurai dari waktu ke waktu dan juga membutuhkan setidaknya 60 persen dari total energi untuk memanaskannya yang sangat tinggi. Sorben padat dalam penelitian ini mengatasi keterbatasan energi karena CO2 ditangkap dari garam bikarbonat padat yang mengkristal yang membutuhkan energi sekitar 24 persen lebih rendah. Juga tidak ada kehilangan sorben bahkan setelah 10 siklus berturut-turut. Kebutuhan energi yang lebih rendah ini dapat menurunkan biaya penangkapan karbon dan jika kita mempertimbangkan miliaran ton CO2, metode ini bisa sangat berdampak dengan membuat emisi rumah kaca menjadi nol melalui penangkapan yang memadai.
Salah satu keterbatasan penelitian ini adalah kapasitas dan laju penyerapan CO2 yang relatif rendah karena terbatasnya kelarutan sorben BIG dalam air. air. Para peneliti sedang mencari cara untuk menggabungkan pelarut tradisional seperti asam amino dengan bahan penyerap BESAR ini untuk mengatasi keterbatasan ini. Eksperimen saat ini telah dilakukan dalam skala kecil di mana 99 persen CO2 dihilangkan dari gas buang. Proses ini perlu lebih dioptimalkan sehingga dapat ditingkatkan untuk menangkap setidaknya satu ton CO2 setiap hari dan dari berbagai jenis emisi. Metode tersebut harus kuat dalam menangani kontaminasi emisi. Tujuan akhir dari teknologi penangkapan karbon adalah menangkap CO2 secara langsung dari atmosfer dengan menggunakan metode yang terjangkau dan hemat energi.
***
{Anda dapat membaca makalah penelitian asli dengan mengklik tautan DOI yang diberikan di bawah ini dalam daftar sumber yang dikutip}
Sumber (s)
Williams N dkk. 2019. Penangkapan CO2 melalui Dimer Bikarbonat Terikat Hidrogen Kristal. Chem.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.12.025
