Proyek percontohan yang berusaha menunjukkan bahwa emisi karbon dioksida dapat dikunci dengan mengubahnya menjadi batuan tampaknya berhasil. Pengujian pada proyek CarbFix di Islandia menunjukkan bahwa sebagian besar CO 2 yang disuntikkan ke dalam basal berubah menjadi mineral karbonat dalam waktu kurang dari dua tahun, waktu yang jauh lebih singkat daripada ratusan atau ribuan tahun yang pernah dipikirkan oleh para ilmuwan tentang proses seperti itu.
Konten terkait
- Lima Cara Anda Dapat Menyimpan Kelebihan Karbon Di Rumah Anda, Secara Harafiah
"Proyek ini menunjukkan bahwa, pada kenyataannya, CO 2 kemungkinan besar berubah menjadi karbonat dalam jumlah waktu yang relatif sederhana, " kata David Goldberg, ahli geofisika di Observatorium Bumi Lamont-Doherty dari Universitas Columbia yang tidak terlibat dengan proyek tersebut. "Itu hasil yang signifikan."
Sebagian besar proyek penangkapan dan penyimpanan karbon konvensional menyuntikkan karbon dioksida cair ke dalam batuan sedimen, jenis batuan di mana minyak dan gas alam ditemukan. Karena perusahaan minyak dan gas memiliki banyak pengalaman bekerja dengan batu jenis ini, mereka adalah tempat alami untuk menyimpan CO 2 . Tetapi formasi jenis ini hanya dapat menyimpan gas, tidak mengubahnya menjadi batu. Dan selalu ada bahaya bahwa gas itu bisa lepas ke atmosfer dan menambah perubahan iklim global.
Namun, mineralogi basal sangat menguntungkan untuk mengunci karbon dioksida, kata Juerg Matter, ahli geokimia yang sekarang bekerja di University of Southampton yang mulai mengerjakan proyek CarbFix saat berada di Lamont-Doherty. Agar karbon dioksida berubah menjadi karbonat, batu-batu tempat gas disuntikkan perlu memiliki mineral silikat yang kaya kalsium, magnesium, atau besi. Kemudian terjadi reaksi kimia yang mengubah karbon dioksida dan mineral menjadi mineral karbonat yang kapur. Batuan sedimen tidak memiliki banyak mineral itu, tetapi basal — jenis batuan vulkanik yang membentuk sebagian besar dasar lautan serta batuan di beberapa tempat lain di darat — memiliki banyak. Para ilmuwan berpendapat bahwa mereka harus dapat mengunci CO 2 di batuan seperti karbonat, tetapi pertama-tama mereka harus membuktikan bahwa itu akan berhasil — dan pada skala waktu yang masuk akal.
Bagian inti batuan yang diambil dari proyek CarbFix ini memiliki bagian kecil karbon dioksida termineralisasi (batuan putih di tengah). (Annette K. Mortensen) Pada 2012, para ilmuwan menyuntikkan 230 ton karbon dioksida ke dalam batuan basal dekat pembangkit panas bumi Hellisheidi di timur Reykjavik. Tidak seperti di fasilitas penyimpanan karbon yang lebih konvensional, gas pertama kali dilarutkan ke dalam air (menciptakan sesuatu seperti Perrier, catat Goldberg).
Karena melihat apa yang terjadi di bawah tanah itu sulit, para ilmuwan juga memasukkan seperangkat pelacak yang kemudian memungkinkan mereka untuk melihat nasib CO 2 itu . Pertama, mereka termasuk dua bahan kimia, sulfur hexafluoride dan trifluoromethyl sulfur pentafluoride, yang memungkinkan mereka melacak pergerakan cairan yang disuntikkan di bawah tanah. Dan mereka juga menambahkan sejumlah kecil karbon radioaktif-14 ke dalam campuran karbon dioksida mereka.
"Ini semacam pelacak pintar, " kata Matter. “Di reservoir dalam, seperti yang kami gunakan untuk menyimpan CO 2, semua karbon yang sudah ada di reservoir sebelum injeksi tidak memiliki radiokarbon di dalamnya. Itu terlalu tua. ”Jadi ketika tim kemudian mencari karbonat, jika memiliki radiokarbon, para peneliti tahu bahwa kemungkinan besar berasal dari gas yang mereka suntikkan.
Para pelacak itu membiarkan para ilmuwan mengukur apa yang terjadi pada karbon dioksida setelah injeksi. Lebih dari 95 persen berubah menjadi karbonat dalam dua tahun berikutnya, mereka melaporkan hari ini di Science .
“Hasilnya sangat menggembirakan, ” kata Peter McGrail, seorang insinyur lingkungan di Pacific Northwest National Laboratory. “Mereka telah melakukan pekerjaan yang sangat bagus dalam hal desain studi lapangan itu, ” katanya, dan khususnya dengan menggunakan dua metode untuk melacak nasib karbon.
McGrail sedang menuju proyek serupa yang menyuntikkan karbon dioksida superkritis — cair — ke batuan basal dekat Wallula, Washington. Hasil dari proyek itu akan segera diterbitkan, tetapi McGrail mengatakan bahwa kelompoknya melihat hasil yang mirip dengan apa yang ditemukan oleh proyek CarbFix.
Juerg Matter berdiri di sebelah sumur injeksi di proyek percontohan CarbFix. (Foto oleh Sigurdur Gislason) Sementara hasil ini menjanjikan, masih ada pertanyaan tentang apakah teknologi dapat ditingkatkan hingga penyimpanan ukuran industri, mengurangi jutaan ton karbon dioksida atau lebih. (Itu tidak banyak dalam hal emisi global keseluruhan, yang berkisar sekitar 38 miliar ton per tahun.) Metode CarbFix akan membutuhkan banyak air pada skala itu. Dan kedua proyek percontohan basal tidak dapat memprediksi jika reaksi kimia yang diperlukan akan dipertahankan di bawah tanah dengan karbon dioksida jauh lebih banyak, kata McGrail.
Matter mencatat bahwa 10.000 ton karbon dioksida sekarang telah disuntikkan ke situs lain di Islandia, tetapi menguji jumlah yang lebih besar akan sulit karena “tidak ada banyak CO 2 di Islandia.” Ini adalah negara kecil dengan emisi karbon yang relatif kecil.
Biaya juga tetap menjadi perhatian. Metode CarbFix harganya jauh lebih mahal daripada metode penangkapan dan penyimpanan karbon konvensional, tetapi metode ini tidak memerlukan pemantauan ekstensif yang sama karena akan ada sedikit risiko kebocoran gas. Namun, tanpa kerangka politik atau ekonomi untuk menyimpan karbon, ini semua bisa diperdebatkan. Saat ini, Matter mencatat, "bebas mencemari atmosfer."
Tetapi seandainya insentif semacam itu diterapkan, penangkapan dan penyimpanan karbon, dalam segala bentuknya, dapat menjadi bagian yang lebih besar dalam cara manusia menangani masalah gas rumah kaca, baik Goldberg maupun Matter mengatakan. "Ini bukan solusi peluru perak, " kata Matter, tetapi itu bisa memberikan jembatan antara masa lalu bahan bakar fosil kita dan masa depan energi terbarukan.
