Bahan Bakar Netral Karbon yang Dipanen dari Udaran dan sinar Matahari

Penerbangan dan pelayaran saat ini berkontribusi sekitar 8% dari total emisi CO2 antropogenik, dengan pertumbuhan pariwisata dan perdagangan global diproyeksikan akan meningkatkan kontribusi ini lebih lanjut. Transportasi netral karbon dapat dilakukan dengan motor listrik yang ditenagai oleh baterai yang dapat diisi ulang, meskipun menantang jika memungkin untuk perjalanan komersial jarak jauh, khususnya perjalanan udara. Solusi yang menjanjikan adalah bahan bakar drop-in (alternatif sintetis untuk bahan bakar hidrokarbon cair turunan minyak bumi seperti minyak tanah, bensin atau solar) yang dibuat dari H2O dan CO2 dengan proses yang digerakkan oleh matahari. Di antara banyak pendekatan yang mungkin, jalur termokimia yang menggunakan radiasi matahari terkonsentrasi sebagai sumber panas bersuhu tinggi menawarkan tingkat dan efisiensi produksi yang berpotensi tinggi dan dapat menghasilkan bahan bakar yang benar-benar netral karbon karena CO2 yang diperlukan diperoleh langsung dari udara atmosfer.

Bahan bakar netral karbon sangat penting untuk membuat penerbangan dan transportasi laut berkelanjutan. Pabrik yang dikembangkan di Zurich dapat digunakan untuk memproduksi bahan bakar cair sintetis yang melepaskan CO2 selama pembakarannya sebanyak yang sebelumnya diekstraksi dari udara untuk produksinya. CO2 dan air diekstraksi langsung dari udara sekitar dan dipecah menggunakan energi matahari. Proses ini menghasilkan syngas, campuran hidrogen dan karbon monoksida, yang kemudian diolah menjadi minyak tanah, metanol, atau hidrokarbon lainnya.

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Aldo Steinfeld, Profesor Renewable Energy Sources di ETH Zurich, telah mengoperasikan kilang surya mini di atap gedung Laboratorium Mesin ETH di Zurich selama dua tahun terakhir. “Pabrik ini berhasil menunjukkan kelayakan teknis dari seluruh proses termokimia untuk mengubah sinar matahari dan udara ambien menjadi bahan bakar drop-in. Sistem ini beroperasi secara stabil di bawah kondisi matahari dunia nyata dan menyediakan platform unik untuk penelitian dan pengembangan lebih lanjut,” kata Steinfeld. Teknologi ini sekarang cukup matang untuk digunakan dalam aplikasi industri.

Potensi Gurun Menghasilkan Bahan Bakar
Analisis seluruh proses menunjukkan bahwa bahan bakar akan menelan biaya 1,20 hingga 2 euro per liter jika diproduksi dalam skala industri. Daerah gurun dengan sumber daya matahari yang tinggi sangat cocok sebagai lokasi produksi. “Tidak seperti biofuel, yang potensinya terbatas karena kelangkaan lahan pertanian, teknologi ini memungkinkan kami memenuhi permintaan global akan bahan bakar jet dengan menggunakan kurang dari satu persen lahan gersang dunia dan tidak akan bersaing dengan produksi makanan atau ternak. feed,” jelas Johan Lilliestam, pemimpin kelompok penelitian di Institute for Advanced Sustainability Studies (IASS Potsdam) dan profesor kebijakan energi di University of Potsdam. Jika bahan yang digunakan untuk membangun fasilitas produksi, seperti kaca dan baja, diproduksi menggunakan energi terbarukan dan metode netral karbon, emisi dapat dikurangi lebih lanjut hingga mendekati nol.

Jurnal Referensi:

Remo Schäppi, David Rutz, Alexander Muroyama, Philipp Haueter, Fabian Dähler, Johan Lilliestam, Anthony Patt, Philipp Furler, Aldo Steinfeld. 2021. Drop-in Fuels from Sunlight and Air. Nature, 2021; DOI: 10.1038/s41586-021-04174-y
Postdam: https://www.iass-potsdam.de/en/news/making-aircraft-fuel-sunlight-and-air