Daftar Isi

 

Direct Air Capture: Teknologi Penyedot Karbon dari Udara yang Bisa Membantu Mengatasi Perubahan Iklim

Perubahan iklim menjadi salah satu tantangan terbesar yang dihadapi manusia. Peningkatan konsentrasi karbon dioksida (CO₂) di atmosfer akibat aktivitas industri, pembangkit listrik, transportasi, dan deforestasi telah memperkuat efek rumah kaca yang mendorong kenaikan suhu bumi. Berbagai negara pun berlomba mengurangi emisi melalui energi terbarukan, kendaraan listrik, efisiensi energi, hingga perlindungan hutan.

Namun, ada satu persoalan yang sering terlupakan: mengurangi emisi baru saja tidak cukup untuk mengatasi seluruh dampak pemanasan global. Karbon dioksida yang sudah terlanjur dilepaskan ke atmosfer tetap berada di sana dalam waktu yang sangat lama. Artinya, dunia juga membutuhkan teknologi yang mampu menarik kembali sebagian karbon yang telah terakumulasi.

Salah satu teknologi yang mulai mendapat perhatian adalah Direct Air Capture (DAC). Teknologi ini dirancang untuk menangkap karbon dioksida langsung dari udara bebas, kemudian memisahkannya agar bisa disimpan secara permanen atau dimanfaatkan kembali sebagai bahan baku industri.

DAC menawarkan pendekatan yang cukup menarik dalam upaya mencapai target emisi nol bersih atau net-zero emissions. Namun, teknologi ini juga menghadapi tantangan besar, mulai dari biaya operasional, konsumsi energi, hingga kemampuan penerapan dalam skala global.

Apa Itu Direct Air Capture?

Direct Air Capture merupakan teknologi penangkapan karbon yang mengambil CO₂ langsung dari atmosfer menggunakan perangkat khusus. Berbeda dengan teknologi penangkapan karbon konvensional yang biasanya dipasang di dekat sumber emisi, seperti cerobong asap pabrik atau pembangkit listrik, DAC bekerja dengan menyaring udara bebas.

Perbedaan tersebut cukup penting. Teknologi penangkapan karbon konvensional umumnya berusaha mencegah CO₂ dari sumber industri agar tidak dilepaskan ke atmosfer. Sementara itu, DAC bertugas menangkap karbon yang sudah berada di udara, termasuk emisi dari aktivitas manusia pada masa lalu.

Secara sederhana, fasilitas DAC dapat dianggap sebagai mesin penyaring udara berukuran industri. Udara ditarik menggunakan kipas besar, kemudian dialirkan melalui material atau larutan kimia yang memiliki kemampuan mengikat karbon dioksida.

Setelah CO₂ berhasil dipisahkan, udara yang konsentrasi karbonnya telah berkurang dilepaskan kembali ke atmosfer. Karbon yang terkumpul kemudian diproses untuk disimpan atau dimanfaatkan dalam berbagai kebutuhan industri.

Teknologi ini menjadi menarik karena fasilitasnya tidak harus dibangun di dekat pabrik atau pembangkit listrik. Selama tersedia pasokan energi, udara, dan lokasi yang mendukung pengelolaan karbon, sistem DAC berpotensi ditempatkan di berbagai wilayah.

Bagaimana Cara Kerja Teknologi DAC?

Secara umum, sistem Direct Air Capture menggunakan kipas untuk menarik udara atmosfer menuju unit pemrosesan. Di dalam fasilitas tersebut, CO₂ dipisahkan melalui proses kimia menggunakan bahan penyerap khusus.

Saat ini terdapat dua pendekatan utama yang banyak digunakan, yaitu sistem pelarut cair dan sistem penyerap padat.

1. Sistem Pelarut Cair (Liquid Systems)

Pada metode pertama, udara dialirkan melewati larutan kimia yang memiliki sifat basa, seperti natrium hidroksida. Larutan tersebut mampu bereaksi dengan karbon dioksida sehingga CO₂ dapat terikat di dalam cairan.

Ketika udara melewati sistem, sebagian karbon dioksida akan tertangkap, sedangkan udara dengan konsentrasi CO₂ yang lebih rendah dilepaskan kembali ke lingkungan.

Namun, prosesnya tidak berhenti sampai di situ. Larutan yang telah mengikat karbon perlu diproses lebih lanjut agar CO₂ dapat dipisahkan kembali dalam bentuk yang lebih murni.

Tahapan ini membutuhkan energi panas untuk memulihkan bahan kimia penyerap sekaligus melepaskan karbon dioksida yang sebelumnya terikat. CO₂ yang berhasil dipisahkan kemudian dapat dikompresi dan dialirkan menuju fasilitas penyimpanan atau pemanfaatan.

Keunggulan pendekatan ini terletak pada kemampuannya menangani udara dalam jumlah besar menggunakan sistem kimia cair. Namun, kebutuhan energi panas dan kompleksitas proses regenerasi larutan menjadi tantangan yang harus diperhitungkan.

2. Sistem Penyerap Padat (Solid Sorbent Systems)

Metode kedua menggunakan material padat yang dirancang untuk mengikat CO₂. Bahan penyerap tersebut biasanya dilapisi senyawa kimia seperti amina.

Cara kerjanya mirip spons yang menyerap air. Bedanya, material ini menangkap molekul karbon dioksida ketika udara melewati permukaannya.

Setelah material mencapai kapasitas penyerapan tertentu, sistem akan memasuki tahap regenerasi. Filter dipanaskan untuk melepaskan CO₂ yang sebelumnya terperangkap sehingga karbon dapat dikumpulkan dalam konsentrasi lebih tinggi.

Dibandingkan sistem pelarut cair, pendekatan penyerap padat dapat menggunakan suhu regenerasi yang relatif lebih rendah, bergantung pada jenis material dan rancangan teknologinya.

Meski demikian, sistem ini tetap membutuhkan energi untuk proses pemanasan, pengoperasian kipas, serta pengendalian fasilitas. Material penyerap juga harus memiliki daya tahan yang baik agar dapat digunakan berulang kali tanpa kehilangan kemampuan menangkap karbon secara signifikan.

Kedua metode tersebut memiliki keunggulan dan keterbatasan masing-masing. Pemilihan teknologi biasanya bergantung pada karakteristik bahan penyerap, ketersediaan energi, kondisi lingkungan, dan biaya operasional.

Ke Mana Karbon yang Berhasil Ditangkap Akan Dibawa?

Setelah karbon dioksida berhasil dipisahkan dari udara, fasilitas DAC memiliki dua jalur utama untuk mengelolanya, yaitu penyimpanan permanen dan pemanfaatan kembali.

1. Penyimpanan Permanen di Bawah Tanah

Salah satu tujuan utama DAC adalah menghilangkan CO₂ dari siklus atmosfer dalam jangka waktu sangat panjang.

Untuk melakukannya, karbon yang telah ditangkap biasanya dimurnikan, dikompresi, kemudian disuntikkan ke dalam formasi batuan geologis jauh di bawah permukaan tanah.

Lokasi penyimpanan harus memiliki karakteristik geologi yang sesuai agar karbon tidak mudah kembali ke atmosfer. Formasi batuan tertentu dapat menahan CO₂ dalam ruang pori, sementara lapisan batuan kedap di atasnya membantu mencegah kebocoran.

Salah satu contoh proyek yang dikenal dalam pengembangan DAC adalah Orca di Islandia. Fasilitas ini menggunakan teknologi penangkapan karbon dari udara yang dikembangkan Climeworks, kemudian bekerja sama dengan Carbfix untuk mengelola penyimpanan karbon.

Dalam pendekatan Carbfix, CO₂ dicampurkan dengan air sebelum disuntikkan ke formasi batuan basalt. Karbon tersebut kemudian bereaksi dengan mineral dalam batuan dan secara bertahap mengalami mineralisasi menjadi mineral karbonat yang stabil.

Proses ini menarik karena karbon tidak hanya disimpan sebagai gas atau cairan di bawah tanah, tetapi dapat berubah menjadi bentuk mineral yang lebih stabil. Dengan kondisi geologi yang sesuai, proses mineralisasi dapat berlangsung dalam hitungan tahun.

2. Dimanfaatkan Kembali sebagai Bahan Baku Industri

Selain disimpan, karbon dioksida hasil DAC juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk berbagai produk industri.

Salah satu contohnya adalah pembuatan bahan bakar penerbangan berkelanjutan atau Sustainable Aviation Fuel (SAF). CO₂ dapat diproses bersama hidrogen yang diperoleh melalui metode tertentu untuk menghasilkan bahan bakar sintetis.

Pendekatan ini menarik karena industri penerbangan masih menghadapi tantangan besar dalam mengurangi emisi. Bahan bakar sintetis berbasis karbon yang ditangkap dari udara berpotensi menjadi salah satu alternatif untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil.

CO₂ juga dapat digunakan dalam proses karbonasi minuman, produksi semen rendah karbon, hingga pembuatan bahan kimia dan plastik tertentu.

Namun, pemanfaatan ulang karbon tidak selalu berarti emisi berhasil dihilangkan secara permanen. Jika CO₂ digunakan untuk membuat bahan bakar, misalnya, karbon tersebut akan dilepaskan kembali ke atmosfer ketika bahan bakar dibakar.

Karena itu, pemanfaatan karbon dan penyimpanan permanen memiliki manfaat iklim yang berbeda. Produk yang menyimpan karbon dalam waktu lama dapat memberikan manfaat lebih besar dibandingkan produk yang hanya menggunakan CO₂ sementara sebelum melepaskannya kembali.

Baca juga : Harga RTX 5080 dan RTX 5090 Menggila, GPU Flagship Nvidia Kini Semakin Sulit Dijangkau

Keunggulan DAC Dibandingkan Metode Penyerapan Karbon Alami

Salah satu keunggulan utama Direct Air Capture adalah fleksibilitas lokasi. Fasilitasnya tidak harus ditempatkan berdekatan dengan sumber emisi. Pabrik DAC dapat dibangun di wilayah yang memiliki akses terhadap energi terbarukan dan lokasi penyimpanan geologis yang sesuai.

Teknologi ini juga memiliki kemampuan untuk menangkap emisi historis. Berbeda dengan upaya mengurangi emisi baru, DAC dapat mengambil kembali sebagian CO₂ yang sudah terakumulasi di atmosfer selama bertahun-tahun.

Keunggulan lainnya adalah kebutuhan lahannya yang relatif kecil dibandingkan beberapa pendekatan alami, seperti penghijauan dalam skala luas, untuk kapasitas penyerapan karbon tertentu. Hal ini membuat DAC berpotensi digunakan di wilayah yang tidak cocok untuk kegiatan kehutanan.

Meski demikian, perbandingan tersebut tidak berarti DAC bisa menggantikan fungsi hutan. Ekosistem alami memiliki manfaat lain, seperti menjaga keanekaragaman hayati, mempertahankan siklus air, melindungi tanah, dan menyediakan habitat bagi satwa.

Dengan demikian, DAC lebih tepat dipandang sebagai teknologi pelengkap dalam strategi mitigasi perubahan iklim, bukan pengganti solusi alami.

Biaya Mahal dan Konsumsi Energi Menjadi Tantangan Terbesar

Meskipun menjanjikan, Direct Air Capture masih menghadapi hambatan besar untuk diterapkan secara luas. Salah satu persoalan utamanya adalah biaya.

Berdasarkan informasi yang tersedia, biaya penangkapan karbon melalui DAC saat ini berkisar antara US$200 hingga US$600 per ton CO₂. Angka tersebut masih tergolong tinggi jika dibandingkan dengan banyak metode pengurangan emisi lainnya.

Biaya tersebut dipengaruhi oleh kebutuhan energi, material penyerap, pembangunan fasilitas, pemeliharaan, dan proses pengolahan karbon setelah ditangkap.

Selama biaya masih tinggi, perusahaan dan pemerintah mungkin membutuhkan dukungan berupa subsidi, insentif pajak, atau kebijakan pasar karbon agar proyek DAC dapat berkembang secara ekonomi.

Tantangan berikutnya adalah konsumsi energi. Proses menangkap CO₂ dari udara dan melepaskannya kembali dari bahan penyerap membutuhkan listrik serta energi panas dalam jumlah besar.

Persoalan ini cukup krusial. Jika fasilitas DAC menggunakan energi dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil, emisi yang dihasilkan selama operasional dapat mengurangi manfaat penangkapan karbon itu sendiri.

Karena itu, penggunaan energi rendah karbon menjadi syarat penting. Sumber seperti panas bumi, tenaga surya, dan angin dapat membantu mengurangi jejak emisi operasional fasilitas DAC.

Selain biaya dan energi, persoalan skala juga tidak kalah penting. Untuk memberikan dampak signifikan terhadap konsentrasi CO₂ global, dunia membutuhkan banyak fasilitas DAC dengan kapasitas penangkapan yang jauh lebih besar daripada proyek percontohan saat ini.

Pembangunan fasilitas tersebut membutuhkan investasi besar, jaringan transportasi karbon, lokasi penyimpanan yang aman, serta regulasi yang jelas.

Apakah DAC Bisa Menjadi Solusi Perubahan Iklim?

Direct Air Capture merupakan salah satu teknologi yang menawarkan pendekatan berbeda dalam menghadapi perubahan iklim. Alih-alih hanya mencegah emisi baru, teknologi ini memungkinkan manusia mengambil kembali sebagian karbon yang sudah terlanjur berada di atmosfer.

Namun, penting untuk menempatkan DAC secara realistis. Teknologi ini bukan solusi ajaib yang dapat menggantikan seluruh upaya pengurangan emisi. Selama energi masih banyak berasal dari bahan bakar fosil dan aktivitas industri terus menghasilkan CO₂ dalam jumlah besar, kapasitas penangkapan karbon akan sulit mengejar laju emisi global.

Prioritas utama tetap harus berupa pengurangan emisi dari sumbernya, seperti memperluas energi terbarukan, meningkatkan efisiensi energi, mengurangi deforestasi, dan memperbaiki sistem transportasi.

DAC dapat melengkapi strategi tersebut, terutama untuk menangani emisi yang sulit dihilangkan sepenuhnya dan menarik kembali karbon yang telah terakumulasi di atmosfer.

Pada akhirnya, masa depan teknologi ini akan ditentukan oleh kemampuan dunia menekan biaya, menyediakan energi bersih, meningkatkan efisiensi material penyerap, dan membangun infrastruktur penyimpanan karbon yang aman.

Jika berbagai tantangan tersebut berhasil diatasi, Direct Air Capture berpotensi menjadi salah satu instrumen penting dalam perjalanan menuju net-zero emissions. Namun, teknologi secanggih apa pun tidak boleh menjadi alasan untuk menunda pengurangan emisi. Membersihkan karbon dari udara memang penting, tetapi mencegah polusi sejak awal tetap merupakan langkah yang paling masuk akal.