• Penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS) melibatkan berbagai teknologi, termasuk penangkapan, transportasi, dan penyimpanan CO2, yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan dalam hal kinerja, biaya, dan penerapan.
• Pilihan metode transportasi CO2, seperti pipa, kapal, kereta api, dan truk, bergantung pada jarak, volume, biaya, dan infrastruktur yang tersedia.
• Metode penyimpanan CO2, seperti penyimpanan geologi, karbonasi mineral, dan penyimpanan laut, menghadapi tantangan terkait keselamatan jangka panjang, biaya, dan dampak lingkungan, serta memerlukan pemantauan dan evaluasi berkelanjutan untuk memastikan efektivitasnya.

Carbon Capture Storage (CCS) adalah teknologi yang digunakan untuk mengurangi emisi karbon dikoksida (CO2) dari pembakaran bahan bakar fosil dengan cara menangkap, mengangkut, dan menyimpan CO2 secara aman menggunakan sejumlah alat dan teknik. Cara kerjanya sendiri melibatkan tiga tahapan utama, mulai dari penangkapan, transportasi, hingga penyimpanan karbon.

Metode pemisahan CO2 ini dapat dilakukan setelah terjadi pembakaran bahan bakar fosil ataupun sebelumnya. Selanjutnya, CO2 dialihkan dari sumbernya menuju lokasi penyimpanan dengan menggunakan bantuan pipa atau transportasi seperti kapal atau truk yang dirancang khusus agar CO2 dapat diangkut secara aman. Kemudian, CO2 disimpan dalam formasi batuan bawah tanah, seperti formasi batuan sedimentasi atau lapangan minyak dan gas yang sudah habis, yang dapat menahan CO2 supaya meminimalisir terjadinya kebocoran.

Teknologi ini tak hanya berfokus pada pengurangan, melainkan juga pemanfaatan dari CO2. Yuk Sobat Heroes, mari kita kenali beberapa sistem utama yang digunakan pada CCS. Beberapa di antaranya adalah Capture Technologies, Transportation Technologies, Storage Technologies, serta Monitoring and Verification.

Capture Technologies

Dalam penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS), terdapat beberapa teknologi penangkapan CO2 yang digunakan. Berikut adalah metode-metode yang umum diterapkan.

• Pre-Combustion Capture

Pada proses gasifikasi atau perubahan bakar bakar padat menjadi gas secara termokimia, bahan bakar seperti batubara atau biomassa diubah menjadi gas sintesis yang terdiri dari hidrogen dan karbon monoksida. Karbon monoksida kemudian diubah menjadi CO2 melalui proses reaksi perpindahan, dan CO2 dipisahkan dari hidrogen. Selanjutnya, metode ini melibatkan proses klorinasi atau proses penambahan klorin (Cl2) atau hipoklorit pada air penangkapan yang lebih efektif.

• Post-Combustion Capture

Pada metode ini, proses pemisahan dapat dilakukan dengan tiga cara, antara lain absorpsi dengan pelarut, adsorpsi dengan bahan padat, dan pemisahan membran. Absorpsi dengan pelarut dilakukan dengan cara menangkap CO2 dari gas buangan dengan menggunakan bahan pelarut, seperti amina. Kemudian, pelarut tersebut akan menyerap CO2 dan dipanaskan, sehingga dapat melepas CO2 murni. Adsorpsi dengan bahan padat dilakukan dengan cara mengikat CO2 pada bahan padat, seperti karbon. Metode ini banyak digunakan dalam teknologi penyerapan CO2 terbarukan. Pemisahan membran dilakukan dengan cara memisahkan CO2 dari gas buangan berdasarkan perbedaan ukuran molekul dan permeabilitas gas dengan menggunakan membran semipermeabel.

• Oxy-Fuel Combustions (Pembakaran Oksigen Murni)

Dalam metode ini, bahan bakar dibakar dengan oksigen murni, menghasilkan gas yang sebagian besar terdiri dari CO2 dan uap air. Proses ini mengurangi kadar nitrogen dalam gas buang, sehingga gas buang yang dihasilkan memiliki konsentrasi CO2 yang lebih tinggi. Gas tersebut kemudian didinginkan, dan CO2 dipisahkan dari uap air melalui proses kondensasi.

• Chemical Looping

Pembakaran bahan bakar dilakukan bersama oksidator dalam proses transformasi kimia yang memisahkan proses pembakaran utama dan proses penangkapan CO2. Proses ini melibatkan dua reaktor: satu untuk pembakaran bahan bakar dengan oksidator, dan satu lagi untuk reduksi oksida logam, yang memungkinkan CO2 dipisahkan secara efisien dari gas buang.

Baca Juga:

---

• Pemerintah Targetkan Net Zero Emission 2060, Bagaimana Meraihnya?
• Invest On Nuclear Power Plants Tend To Be Sustain Also Reliable

---

Transportation Technologies

Dalam proses CCS, teknologi transportasi dimanfaatkan sebagai alat pengangkut karbon dioksida (CO2) dari lokasi penangkapan ke lokasi penyimpanan atau pemanfaatan. Berikut adalah beberapa metode transportasi utama:

• Pipa

Pada pipa tertekan, CO2 dikompresi jadi cair dan dikirim melalui pipa di bawah tekanan. Sistem pipa digunakan untuk transportasi jarak jauh, ini adalah cara yang umum untuk mengangkut CO2. Sementara itu, pada pipa bertekanan rendah terkadang digunakan untuk jarak yang lebih pendek atau ketika CO2 tidak memerlukan kompresi tinggi.

• Transportasi

Apabila transportasi dilakukan melalui jalur laut, maka proses pemindahan CO2 ini dilakukan dengan menggunakan kapal tanker khusus yang dirancang untuk mengangkat CO2 dalam bentuk cair. Metode ini sering digunakan dalam perjalanan lintas negara atau ketika sumber dan lokasi penyimpanan CO2 berada di lokasi geografis yang berbeda.

Pada transportasi jalur darat, kendaraan yang digunakan adalah tanker yang mempunyai tangku penyimpanan khusus untuk mengangkut CO2 yang telah terkompresi dan cair. Metode ini dimanfaatkan dalam perjalanan dengan jarak yang lebih pendek atau untuk menghubungkan fasilitas dengan area penyimpanan.

Sementara itu, pada transportasi melalui jalan raya, CO2 diangkut dalam bentuk cair atau gas bertekanan dengan menggunakan truk tangki khusus. Umumnya, metode ini digunakan ketika volume CO2 lebih kecil dan jarak tempuh lebih pendek.

Adapun, kombinasi dari ketiganya, seperti dialirkan melalui pipa kemudian dimasukkan ke dalam kapal. Hal ini dilakukan untuk mengoptimalkan biaya transportasi dan pengiriman berdasarkan jarak dan volume

Storage Technologies

Storage technologies digunakan untuk menyimpan karbon dioksida (CO2) secara aman dan dalam jangka panjang. Berikut adalah beberapa metode penyimpanan utama:

• Geological Storage

Ada beberapa teknik penyimpanan dengan menggunakan formasi geologis, seperti Saline Aquifers, Depleted Oil and Gas Fields, serta Coal Seams. Saline Aquifers merupakan formasi yang dalam yang dapat menyerap air di bawah permukaan bumi. CO2 disuntikkan ke dalam akuifer dan disimpan di ruang pori batuan dan terperangkap oleh lapisan batuan penutup yang tidak tembus. Sementara itu, Depleted Oil and Gas Fields adalah metode penyimpanan CO2 dengan cara memanfaatkan ladang minyak dan gas bekas untuk meningkatkan perolehan minyak sebelum disimpan secara permanen. Lalu, pada Coal Seams, batu bara tidak lagi ekonomis ditambang untuk menyerap CO2. Proses ini dikenal dengan Enhanced Coal Bed Methane (ECBM), dimana CO2 disuntikkan untuk meningkatkan produksi metana dari batubara.

• Mineral Carbonation

Metode ini dilakukan dengan memanfaatkan tiga proses, yakni reaksi mineral, deep ocean storage, dan ocean fertilization. Pada reaksi mineral, CO2 bereaksi dengan mineral alami seperti olivin atau serpentin membentuk karbon padat. Proses ini membuat CO2 terikat permanen dalam bentuk mineral. Pada deep ocean storage, CO2 disuntikkan ke laut pada kedalaman yang sangat dalam. CO2 larut dalam air laut untuk membentuk asam karbonat, yang dapat mengurangi risiko emisi, namun ada juga dampak lingkungan yang perlu dipertimbangkan. Pada ocean fertilization, meskipun bukan teknologi penyimpanan langsung, akan tetapi teknik ini melibatkan penambahan nutrisi ke laut untuk meningkatkan pertumbuhan fitoplankton yang dapat menyerap CO2. Namun hal ini masih menjadi penelitian dan belum banyak digunakan saat ini.

• Bioenergi with Carbon Capture Storage (BECCS)

Biomassa (seperti tanaman) menyerap CO2 seiring pertumbuhannya. Setelah biomassa digunakan untuk menghasilkan energi, CO2 yang dihasilkan selama pembakaran atau konversi ditangkap dan disimpan. Hal ini menghasilkan “emisi negatif” karena CO2 dihilangkan dari atmosfer.

• Underground Coal Gasification (UCG)

Pada proses gasifikasi batu bara ini, batu bara bawah tanah dicairkan untuk menghasilkan gas sintetis, dipisahkan dari CO2 dan disimpan.

Baca Juga:

---

• Indonesia Can Play An Important Role In The Energy Mix
• How Perspective of Indonesia’s Bebas Aktif to Radioactive

---

Monitoring and Verification

Tahap monitoring and verification sangat penting untuk memastikan bahwa CO2 yang disimpan aman dan tidak bocor ke atmosfer. Beberapa teknik utama yang digunakan untuk monitoring and verification yaitu:

• Sistem Pemantauan Geofisika (Seismik): Teknik seperti konversi cermin untuk memantau pergerakan CO2 dalam formasi geologi dengan mengukur pantulan seismik gelombang dari berbagai lapisan batuan. Metode ini memanfaatkan gravitasi dan magnetik untuk mengukur perubahan medan gravitasi atau magnetik untuk mendeteksi pergerakan CO2 di bawah tanah.
• Sistem Pemantauan Geokimia: Metode ini dapat dilakukan dengan cara mengukur gas melalui proses pengambilan sampel dari sumur atau lubang bor untuk mengukur konsentrasi CO2 atau komponen lain di dalam gas atau air tanah. Selain itu, dapat dilakukan dengan cara analisis air tanah, yakni mengukur perubahan pH dan kandungan CO2 dalam air tanah di sekitar lokasi penyimpanan.
• Sistem pemantauan Mikrobiologi: Metode ini menggunakan sampling dan analisis mikroba di mana memungkinkan terjadinya proses perubahan komunitas mikroba sebagai akibat dari keberadaan CO2 disimpan dalam formasi geologi.
• Teknologi Sensor dan Deteksi: Pada teknologi sensor permanen, sensor yang dipasang di sumur atau di sekitar area penyimpanan digunakan untuk pemantauan berkelanjutan. Sensor ini dapat mendeteksi kebocoran atau perubahan parameter geokimia. Sedangkan, sistem pendeteksi kebocoran dirancang untuk mendeteksi kebocoran CO2 di permukaan atau di sistem perpipaan.
• Teknologi Pemantauan Jarak Jauh: Dapat dilakukan melalui citra satelit dan penginderaan jauh untuk memantau perubahan lingkungan di sekitar lokasi penyimpanan ataupun drone untuk inspeksi visual dan pemantauan lingkungan di area yang sulit dijangkau.
• Modeling dan Simulasi: Model simulasi menggunakan model matematis dan komputer untuk memprediksi perilaku CO2 dalam formasi geologi dan menganalisis data pemantauan untuk membuat model sesuai dengan kenyataan.
• Verifikasi dan Pelaporan: Metode ini dilakukan dengan cara audit independen, yakni melibatkan pihak ketiga untuk mengaudit dan memverifikasi data pemantauan guna memastikan kepatuhan terhadap standar dan peraturan. Selain itu, melibatkan pelaporan secara rutin tentang penempatan penyimpanan CO2 dan hasil pemantauan kepada otoritas pengatur dan pemangku kepentingan.

Setiap teknologi dalam penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS) memiliki kelebihan dan kekurangan terkait kinerja, biaya, dan penerapannya. Pilihan teknologi yang tepat bergantung pada konteks spesifik dan kebutuhan aplikasi yang ada.

• Metode Transportasi: Pilihan metode transportasi untuk CO2 dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti jarak tempuh, volume CO2 yang akan dipindahkan, biaya, dan infrastruktur yang tersedia. Misalnya, transportasi melalui pipa mungkin lebih efisien untuk jarak jauh, sementara truk tangki lebih cocok untuk volume kecil dan jarak pendek.
• Metode Penyimpanan: Setiap metode penyimpanan CO2 menghadapi tantangan unik terkait keselamatan jangka panjang, biaya, dan dampak lingkungan. Misalnya, penyimpanan geologi di akuifer asin dapat menawarkan kapasitas penyimpanan besar, tetapi memerlukan pemantauan jangka panjang untuk memastikan tidak terjadi kebocoran. Sementara itu, mineral carbonation mengikat CO2 secara permanen, tetapi prosesnya bisa mahal dan memerlukan sumber mineral yang cukup.
• Faktor Pertimbangan: Pilihan teknologi penyimpanan dipengaruhi oleh lokasi, jenis sumber CO2, serta pertimbangan teknis dan ekonomi lainnya. Penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor seperti karakteristik geologi, kebutuhan energi, dan dampak lingkungan dalam memilih teknologi yang paling sesuai.

Oleh karena itu, Sobat Heroes, berbagai metode ini bekerja secara sinergis untuk memastikan penyimpanan CO2 yang aman dan efisien. Selain itu, sistem pemantauan yang cermat diperlukan untuk mengidentifikasi dan mengatasi potensi masalah atau kebocoran sebelum menjadi isu serius, memastikan keberhasilan implementasi CCS dalam jangka panjang.

#ZonaEBT #SebarTerbarukan #EBTHeroes

Editor: Savira Oktavia

Referensi:

[1] CO2 capture technologies

[2] Carbon Capture Storage (CCS) adalah: Cara Kerja & Implikasinya

[3] Bioenergy with Carbon Capture and Storage

[4] 4D Seismic Monitoring with Diffraction-Angle-Filtering for Carbon Capture and Storage (CCS)