Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Penangkapan dan konversi karbon dioksida (CO2) menjadi bahan bakar berbasis hidrogen terbarukan (H2) merupakan salah satu strategi utama untuk mengurangi emisi CO2 sekaligus meningkatkan pemanfaatan energi terbarukan. Teknologi ini menghadirkan peluang signifikan dalam mengatasi krisis lingkungan global sambil mendukung transisi menuju energi bersih. Dalam penelitian ini, proses terintegrasi untuk penangkapan dan metanasi CO2 diinvestigasi melalui siklus looping magnesium, yang memanfaatkan karbonasi magnesium oksida (MgO) dan kalsinasi magnesium karbonat (MgCO3) secara bergantian.
Keunikan utama dari proses ini adalah operasinya yang autothermal, di mana panas yang dihasilkan selama proses metanasi dimanfaatkan untuk regenerasi sorben. Sinergi yang kuat antara reaksi kimia karbonasi dan metanasi memungkinkan proses berjalan tanpa memerlukan input panas eksternal. Dengan skema proses yang dirancang secara matang, kinerja sistem dievaluasi menggunakan model termodinamika yang dikembangkan khusus, dengan dasar persamaan keseimbangan massa dan energi. Sorben MgO yang didoping dengan garam alkali nitrat cair dipertimbangkan untuk meningkatkan efisiensi proses.
Hasil perhitungan model menunjukkan bahwa proses ini sangat efektif dalam menangkap CO2. Sekitar 93% CO2 berhasil ditangkap dari gas buang dan dikonversi menjadi metana sintetis (CH4) dengan kemurnian mencapai 91%. Dengan hasil konversi metana sebesar 91%, proses ini menawarkan solusi yang menarik untuk penyimpanan energi terbarukan dalam bentuk kimiawi. Selain itu, operasi autothermal memastikan bahwa CO2 dapat ditangkap dan dikonversi tanpa memerlukan suplai energi panas eksternal, yang berarti bahwa sistem ini sangat efisien dari segi energi.
Analisis sensitivitas menunjukkan bahwa proses ini sangat tangguh terhadap variasi parameter operasi, sehingga menjaga operasi autothermal hampir dalam semua kondisi. Hal ini memberikan fleksibilitas tinggi dalam implementasi industri, di mana variasi dalam kondisi operasional sering kali terjadi. Dengan penalti energi yang rendah, proses ini dapat menjadi solusi praktis untuk penyimpanan energi termokimia, terutama dalam konteks pemanfaatan energi terbarukan yang fluktuatif.
Sebagai seorang Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, saya menilai penelitian ini sangat relevan dan inovatif dalam konteks pengembangan ekonomi karbon sirkular. Penggunaan siklus looping magnesium, yang memanfaatkan reaksi eksotermis metanasi untuk mendukung regenerasi sorben, memberikan solusi praktis dan ekonomis untuk menangkap dan mengonversi CO2 menjadi bahan bakar bersih. Ini merupakan langkah penting menuju pengurangan emisi karbon, sekaligus menciptakan nilai tambah dari CO2 yang biasanya hanya menjadi polutan.
Kesimpulannya, penelitian ini menunjukkan potensi besar teknologi penangkapan dan konversi CO2 yang terintegrasi untuk mendukung transisi energi bersih dan pengembangan ekonomi karbon sirkular. Dengan sistem yang efisien, tangguh, dan autothermal, teknologi ini dapat menjadi fondasi untuk solusi penyimpanan energi terbarukan yang berkelanjutan dan berkontribusi pada penurunan jejak karbon global. Implementasi lebih lanjut dari teknologi ini dapat memberikan dampak signifikan bagi sektor industri yang bergantung pada energi termal dan berusaha mengurangi emisi karbon mereka.
