Carbon Capture and Storage (CCS)

Carbon Capture and Storage (CCS) adalah teknologi yang digunakan untuk menangkap, mengangkut, dan menyimpan karbon dioksida (CO2) dari sumber-sumber emisi, seperti pembangkit listrik tenaga batu bara, pabrik industri, dan kilang minyak. CCS dapat digunakan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dari sektor energi, yang merupakan salah satu kontributor utama perubahan iklim.

Ide CCS telah ada sejak lama, tetapi baru mulai dikembangkan secara serius pada akhir abad ke-20. Pada tahun 1970-an, penelitian CCS dilakukan di Amerika Serikat dan Eropa untuk mengembangkan teknologi yang dapat digunakan untuk mengurangi emisi CO2 dari industri pertambangan.

Pada tahun 1990-an, penelitian CCS mulai berkembang pesat. Hal ini didorong oleh meningkatnya kesadaran akan pentingnya mitigasi perubahan iklim. Pada tahun 2000, proyek CCS komersial pertama di dunia mulai beroperasi di Norwegia.

Komponen Komponen Carbon Capture and Storage (CCS)

Sistem CCS terdiri dari beberapa komponen kunci yang bekerja sama untuk menangkap, mengangkut, dan menyimpan CO2 secara aman dan efektif. Berikut gambaran komponen-komponen tersebut:

1. Komponen Penangkapan (Capture):

• Unit Penangkapan CO2: Tergantung pada metode yang digunakan, unit ini bisa berupa absorber kimiawi, membran selektif, atau unit kriogenik. Fungsinya adalah memisahkan CO2 dari gas buang atau gas lainnya.

• Sistem Pre-Treatment: Gas buang mungkin perlu dibersihkan dari polutan lain seperti sulfur atau nitrogen oksida sebelum memasuki unit penangkapan.
• Sistem Kontrol Proses: Mengontrol dan mengoptimalkan operasi unit penangkapan untuk memastikan efisiensi dan kemurnian CO2 yang ditangkap.

2. Komponen Pengangkutan (Transport):

• Pipa CO2: CO2 yang ditangkap biasanya diangkut dalam bentuk fase superkritis melalui pipa bertekanan tinggi dan tahan korosi. Pipa ini bisa terbentang beberapa kilometer, menghubungkan fasilitas penangkapan dengan lokasi penyimpanan.

• Pompa CO2: Memompa CO2 melalui pipa dengan tekanan tinggi yang dibutuhkan.
• Sistem Monitoring Kebocoran: Mengawasi pipa dan titik-titik kritis untuk potensi kebocoran CO2.

3. Komponen Penyimpanan (Storage):

• Formasi Geologi: CO2 disuntikkan ke dalam formasi geologi yang dalam dan stabil, seperti lapisan batuan berpori atau akuifer asin. Formasi ini harus memiliki karakteristik tertentu untuk menyimpan CO2 secara aman dan permanen.

• Sumur Injeksi: Sumur yang dalam dan dirancang khusus untuk menyuntikkan CO2 ke dalam formasi penyimpanan.
• Sistem Monitoring Migrasi: Memantau pergerakan CO2 di bawah tanah untuk memastikan tidak terjadi migrasi ke permukaan atau lapisan air tawar.

Komponen Tambahan:

1. Sistem Manajemen Data: Mengumpulkan dan menganalisis data dari seluruh sistem CCS untuk memastikan kinerja optimal dan meminimalkan risiko.
2. Fasilitas Infrastruktur: Termasuk stasiun kompresor, unit pengeringan, dan peralatan pendukung lainnya yang diperlukan untuk operasi CCS yang efisien.

Harap dicatat bahwa konfigurasi dan komponen spesifik dari sistem CCS dapat bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti sumber CO2, metode penangkapan, jarak transportasi, dan jenis formasi penyimpanan. Namun, pemahaman komponen-komponen utama ini memberikan gambaran dasar tentang cara kerja CCS secara keseluruhan.

Konsep dan Cara Kerja CCS

Secara sederhana konsep CCS atau Carbon Capture and Storage adalah menerapkan teknologi yang bertujuan mengurangi emisi gas rumah kaca karbon dioksida (CO2) ke atmosfer dengan cara menangkapnya dari sumber-sumbernya, seperti pembangkit listrik dan pabrik industri, lalu menyimpannya secara aman di bawah tanah atau di laut dalam.

Konsep CCS dapat dibagi menjadi tiga tahap utama, yaitu:

1.Tahap Penangkapan (Capture)

• CO2 dipisahkan dari gas buang atau gas lainnya menggunakan berbagai metode, yaitu:
• Penyerapan kimiawi: CO2 diabsorbsi oleh larutan kimiawi.

• Membran: CO2 melewati membran selektif yang memungkinkan CO2 melewati tetapi menghalangi gas lainnya.

• Pemisahan kriogenik: Gas buang didinginkan hingga CO2 membeku dan terpisah dari gas lainnya.

2.Tahap Pengangkutan (Transport)

• CO2 yang ditangkap diangkut ke lokasi penyimpanan, biasanya melalui pipa. Pipa CO2 biasanya terbuat dari baja atau baja tahan karat dan memiliki tekanan tinggi.

3.Tahap Penyimpanan (Storage)

• CO2 disuntikkan ke dalam formasi geologi yang dalam, seperti lapisan batuan berpori atau akuifer asin, di mana ia akan terperangkap secara permanen. Formasi geologi ini harus memiliki karakteristik tertentu untuk menyimpan CO2 secara aman dan permanen.

Manfaat Carbon Capture and Storage (CCS)

Teknologi CCS memiliki beberapa manfaat potensial dalam upaya mitigasi perubahan iklim dan transisi energi, antara lain:

• Mengurangi Emisi CO2: 

Manfaat utama CCS adalah kemampuannya untuk mengurangi emisi gas rumah kaca karbon dioksida (CO2) ke atmosfer. Hal ini dicapai dengan menangkap CO2 dari sumber-sumber industri seperti pembangkit listrik tenaga batu bara, pabrik baja, dan kilang minyak, lalu menyimpannya secara aman di bawah tanah atau di laut dalam. CCS berpotensi berperan penting dalam mengurangi emisi dari sektor-sektor yang sulit didekarbonisasi.

• Memfasilitasi Penggunaan Bahan Bakar Fosil Secara Lebih Bersih: 

Meskipun penggunaan bahan bakar fosil secara bertahap harus dikurangi, CCS dapat menjadi solusi sementara untuk mengurangi dampak lingkungannya. Dengan menangkap dan menyimpan CO2 yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil, emisi gas rumah kaca dapat ditekan, sehingga penggunaan bahan bakar ini menjadi lebih bersih.

• Menciptakan Lapangan Kerja Baru:

Pengembangan dan penerapan teknologi CCS membuka peluang untuk menciptakan lapangan kerja baru di berbagai bidang, seperti konstruksi, teknik, operasi, dan penelitian. Industri CCS berpotensi berkembang menjadi sektor ekonomi yang signifikan, terutama di negara-negara yang berkomitmen pada mitigasi perubahan iklim.

• Manfaat Sampingan: 

Beberapa metode CCS dapat menghasilkan produk sampingan yang bernilai ekonomis, seperti amonia dari gas sintesis yang digunakan dalam proses penangkapan. Hal ini dapat meningkatkan daya tarik ekonomi dari teknologi CCS dan mendorong investasinya.

Selain itu CCS juga dapat digunakan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dari sektor energi, yang merupakan salah satu kontributor utama perubahan iklim. Oleh karena itu, CCS dapat dianggap sebagai teknologi energi yang berkelanjutan.

Berikut adalah beberapa contoh bagaimana CCS dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi energi:

1. CCS dapat digunakan untuk menangkap CO2 dari pembangkit listrik tenaga batu bara. CO2 ini kemudian dapat disimpan di bawah tanah atau di laut dalam, sehingga mengurangi emisi gas rumah kaca dari pembangkit listrik tenaga batu bara.
2. CCS dapat digunakan untuk menangkap CO2 dari pabrik industri. CO2 ini kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan produk, seperti urea atau karbonat, sehingga mengurangi emisi gas rumah kaca dari pabrik industri.
3. CCS dapat digunakan untuk menangkap CO2 dari kilang minyak. CO2 ini kemudian dapat digunakan untuk meningkatkan produksi minyak, sehingga meningkatkan efisiensi energi dari kilang minyak.

Tantangan dan Resiko Carbon Capture and Storage (CCS)

CCS masih merupakan teknologi yang relatif baru, tetapi memiliki potensi untuk menjadi alat penting dalam upaya untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan memerangi perubahan iklim. Namun penerapan CCS juga diiringi oleh beberapa tantangan dan risiko:

• Biaya Tinggi:

Teknologi CCS masih memerlukan biaya yang tinggi untuk diterapkan. Faktor-faktor seperti lokasi penyimpanan, metode penangkapan, dan infrastruktur yang dibutuhkan mempengaruhi biaya keseluruhan.

• Risiko Kebocoran CO2: 

Meskipun penyimpanan geologi dianggap sebagai cara yang aman untuk menyimpan CO2, ada risiko kecil kebocoran yang dapat menggagalkan upaya pengurangan emisi.

• Dampak Lingkungan: 

Proses penangkapan, pengangkutan, dan penyimpanan CO2 dapat berdampak lingkungan, seperti penggunaan air dan energi, serta potensial pencemaran di lokasi penyimpanan.

• Efek Rebound:

 Peningkatan efisiensi yang dihasilkan dari CCS berpotensi mendorong peningkatan konsumsi bahan bakar fosil secara keseluruhan, sehingga menggagalkan upaya pengurangan emisi.

CCS merupakan teknologi yang kontroversial, dengan pro dan kontra yang perlu dipertimbangkan dengan seksama. Penelitian dan pengembangan terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya CCS, serta mengurangi risiko dan dampak lingkungannya. Apakah CCS akan menjadi solusi efektif dalam mitigasi perubahan iklim, bergantung pada kemampuan mengatasi tantangan ekonomi, teknis, dan lingkungan yang dihadapinya.

Saat ini, ada lebih dari 20 proyek CCS komersial yang beroperasi di dunia, dengan kapasitas gabungan lebih dari 20 juta ton CO2 per tahun. Proyek-proyek ini menangkap CO2 dari berbagai sumber, termasuk pembangkit listrik tenaga batu bara, pabrik industri, dan kilang minyak.

CCS telah diterapkan di berbagai negara di dunia, termasuk:

• Amerika Serikat adalah negara yang paling aktif dalam penerapan CCS. Saat ini, ada lebih dari 10 proyek CCS komersial yang beroperasi di Amerika Serikat, dengan kapasitas gabungan lebih dari 10 juta ton CO2 per tahun. Proyek-proyek ini menangkap CO2 dari berbagai sumber, termasuk pembangkit listrik tenaga batu bara, pabrik industri, dan kilang minyak.
• Kanada adalah negara lain yang aktif dalam penerapan CCS. Saat ini, ada lebih dari 5 proyek CCS komersial yang beroperasi di Kanada, dengan kapasitas gabungan lebih dari 5 juta ton CO2 per tahun. Proyek-proyek ini menangkap CO2 dari pembangkit listrik tenaga batu bara dan kilang minyak.
• Norwegia adalah negara pertama yang menerapkan CCS secara komersial. Pabrik CCS pertama di Norwegia mulai beroperasi pada tahun 1991 untuk menangkap CO2 dari gas buang pembangkit listrik tenaga batu bara. Pabrik ini masih beroperasi hingga saat ini.
• China adalah negara dengan potensi terbesar untuk menerapkan CCS. China adalah negara dengan emisi CO2 terbesar di dunia, dan CCS dapat menjadi alat penting untuk mengurangi emisi tersebut. Pemerintah China telah meluncurkan program pengembangan CCS yang ambisius, dan diperkirakan akan memiliki lebih dari 100 proyek CCS komersial pada tahun 2030.
• Australia adalah negara lain dengan potensi besar untuk menerapkan CCS. Australia memiliki sumber daya alam yang kaya, termasuk batu bara dan gas alam, yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan produk industri. CCS dapat membantu Australia untuk mengurangi emisi dari sektor-sektor ini.

Selain negara-negara tersebut, CCS juga telah diterapkan di berbagai perusahaan di dunia, termasuk:

• ExxonMobil adalah perusahaan minyak dan gas terbesar di dunia. ExxonMobil telah berinvestasi secara besar-besaran dalam penelitian dan pengembangan CCS, dan telah memulai beberapa proyek CCS komersial.
• Shell adalah perusahaan minyak dan gas lainnya yang aktif dalam penerapan CCS. Shell telah berinvestasi dalam beberapa proyek CCS komersial, termasuk proyek Quest di Kanada.
• TotalEnergies adalah perusahaan minyak dan gas Prancis yang juga aktif dalam penerapan CCS. TotalEnergies telah berinvestasi dalam beberapa proyek CCS komersial, termasuk proyek Northern Lights di Norwegia.
• Siemens adalah perusahaan teknologi Jerman yang memproduksi peralatan untuk proyek CCS. Siemens telah memasok peralatan untuk beberapa proyek CCS komersial, termasuk proyek Petra Nova di Amerika Serikat.
• Mitsubishi Heavy Industries adalah perusahaan teknologi Jepang yang juga memproduksi peralatan untuk proyek CCS. Mitsubishi Heavy Industries telah memasok peralatan untuk beberapa proyek CCS komersial, termasuk proyek Kemper County Energy Facility di Amerika Serikat.

CCS masih merupakan teknologi yang relatif baru, tetapi memiliki potensi untuk menjadi alat penting dalam upaya untuk mengurangi emisi CO2 dan memerangi perubahan iklim.

Perkembangan dan kemajuan CCS saat ini dapat dilihat dari beberapa indikator, antara lain:

• Jumlah proyek CCS yang beroperasi: Saat ini, ada lebih dari 20 proyek CCS komersial yang beroperasi di dunia, dengan kapasitas gabungan lebih dari 20 juta ton CO2 per tahun. Proyek-proyek ini menangkap CO2 dari berbagai sumber, termasuk pembangkit listrik tenaga batu bara, pabrik industri, dan kilang minyak.

• Jumlah investasi dalam penelitian dan pengembangan CCS: Investasi dalam penelitian dan pengembangan CCS terus meningkat. Pada tahun 2022, investasi dalam CCS diperkirakan mencapai $1,5 miliar. Investasi ini didorong oleh meningkatnya kesadaran akan pentingnya mitigasi perubahan iklim, serta meningkatnya dukungan dari pemerintah dan industri.

• Perkembangan teknologi CCS: Teknologi CCS terus berkembang, dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi biaya. Beberapa kemajuan teknologi yang signifikan yang telah dicapai antara lain:

  • Pengembangan metode penangkapan CO2 yang lebih efisien, seperti metode membran dan adsorpsi.
  • Pengembangan metode penyimpanan CO2 yang lebih aman dan berkelanjutan, seperti penyimpanan CO2 dalam bentuk cair atau kristal.

• Kebijakan pemerintah yang mendukung CCS: Sejumlah negara telah mengadopsi kebijakan yang mendukung pengembangan CCS. Kebijakan ini antara lain berupa insentif pajak, subsidi, dan dukungan teknis.

Berdasarkan indikator-indikator tersebut, dapat disimpulkan bahwa perkembangan dan kemajuan CCS saat ini cukup signifikan. Hal ini menunjukkan bahwa CCS memiliki potensi untuk menjadi solusi penting dalam mitigasi perubahan iklim.

Namun, CCS masih menghadapi beberapa tantangan, seperti biaya yang tinggi, risiko kebocoran CO2, dan dampak lingkungan. Penelitian dan pengembangan terus dilakukan untuk mengatasi tantangan-tantangan ini. Jika tantangan-tantangan ini dapat diatasi, CCS berpotensi menjadi solusi yang efektif dalam mengurangi emisi gas rumah kaca dan memperlambat laju perubahan iklim.

Berbagi :