Dunia sedang bertransisi dari perekonomian tinggi ke perekonomian rendah karbon. Pendorong utama transisi ini adalah kenaikan suhu permukaan global, yang berkorelasi dengan emisi CO2 antropogenik ke atmosfer. Dalam 120 tahun terakhir, emisi CO2 global dari bahan bakar fosil dan produksi semen telah meningkat 18 kali lipat dari tahun 2020. Selama waktu ini, suhu permukaan bumi telah meningkat sebesar 1 °C dari suhu tahun 1951−1980 (NOAA, 2020). Jika laju yang terjadi saat ini dibiarkan terus berlanjut, kenaikan suhu global bisa mencapai 2 °C pada tahun 2065. Sejak penandatanganan Perjanjian Paris pada tahun 2015, sebagian besar negara telah mempublikasikan target pengurangan emisi GRK (Lau, 2021). Untuk memenuhi aspirasi Perjanjian Paris, sebagian besar negara harus mencapai puncak emisi CO2 pada tahun 2030 dan mencapai net-zero pada pertengahan abad ini.
Tiga subsektor industri dengan emisi tertinggi pada tahun 2019 adalah besi dan baja (2,6 GtCO2), semen (2,4 GtCO2) dan bahan kimia (1,4 GtCO2), yang semuanya berkontribusi sebesar 70 % emisi langsung CO2 industri (IEA, 2020). Bagian tambahan dari emisi industri berasal dari berbagai aktivitas industri, seperti pulp dan kertas, aluminium, tekstil, makanan dan minuman, dll. Di antara penghasil emisi ini adalah sumber CO2 dengan kemurnian tinggi (misalnya pemrosesan gas alam, produksi bioetanol, dan produksi hidrogen) yang memberikan peluang berbiaya rendah untuk CCS. Saat ini, secara global terdapat 20 aplikasi CCS skala besar di fasilitas industri yang telah mulai beroperasi, sementara sekitar 24 aplikasi skala besar di masa depan sedang berada pada tahap pengembangan (Global CCS Institute, 2020). Selain itu, beberapa proyek didorong oleh permintaan CO2 untuk operasi EOR (Roussanaly, 2021). Penangkapan dan penggunaan CO2 untuk tujuan lain selain penyimpanan jangka panjang (misalnya, sebagai masukan untuk produksi bahan bakar, bahan kimia, dan bahan bangunan) juga dapat meningkat di tahun-tahun mendatang.
Beberapa teknologi penangkapan karbon dapat digunakan untuk mendekarbonisasi pembangkit listrik. Yaitu post-combustion, pre-combustion, dan oxy-combustion. Penangkapan pasca pembakaran memisahkan CO2 dari gas buang setelah pembakaran terjadi. Ini merupakan teknologi yang relatif matang dan dapat digunakan untuk memperbaiki pembangkit listrik tenaga batu bara dan gas. Namun, karena rendahnya konsentrasi CO2 dalam gas buang sekitar 7−14% pada pembangkit listrik tenaga batu bara dan 4% pada pembangkit listrik berbahan bakar gas, dan mengakibatkan peningkatan biaya listrik masing-masing sebesar 32 dan 65% untuk pembangkit listrik berbahan bakar gas dan batu bara (Kanniche, 2010; Bhattacharyya, 2017). Penangkapan CO2 pra-pembakaran merupakan teknologi yang kurang matang, yang dapat diterapkan pada pembangkit listrik berbahan bakar batu bara atau gas alam. Pada pembangkit listrik tenaga batubara, batubara diolah terlebih dahulu melalui gasifikasi dalam lingkungan dengan oksigen rendah untuk membentuk syngas yang sebagian besar terdiri dari CO dan H2. Meskipun efisiensi penangkapan CO2 dapat mencapai 80%, penangkapan karbon sebelum pembakaran memerlukan modal dan biaya operasional yang tinggi.
Pembakaran bahan bakar oksi menggunakan oksigen untuk pembakaran guna mengurangi nitrogen dan NOx dalam gas buang. Menurut Lau (2021), setelah SO2 dan partikulat dihilangkan, gas buang memiliki kandungan CO2 setinggi 80−98%, yang dapat dikompresi, diangkut, dan disimpan. Namun proses tersebut memerlukan konsumsi oksigen dalam jumlah besar, sehingga mengakibatkan biaya pengoperasian yang tinggi dan peningkatan konsumsi energi lebih dari 7% dibandingkan dengan pabrik tanpa CCS. Meskipun teknologi penangkapan serupa dapat dipertimbangkan dalam penerapan energi dan industri, penerapannya dapat sangat berbeda tergantung sektor dan fasilitas industri. Hal ini disebabkan oleh ukuran, sifat proses industri dan aliran gas (misalnya tekanan parsial CO2), tata letak pabrik, dan pilihan pasokan energi untuk proses penangkapan, termasuk ketersediaan limbah panas bernilai rendah.
Comments are closed