Keberlanjutan
Emisi Metana yang Meningkat Membuat Ilmuwan Cemas Saat Bumi Terus Menghangat
Perubahan iklim dengan cepat menjadi keprihatinan serius karena dampaknya terlihat di seluruh dunia. Seperti yang kami laporkan, perubahan iklim menjadikan musim panas 2024 sebagai yang terpanas dalam catatan secara global dan untuk Eropa. Hal ini memanggil upaya untuk menstabilkan iklim dengan mengurangi emisi gas rumah kaca, yang menguntungkan baik iklim maupun kesehatan kita.
Gas rumah kaca adalah gas-gas yang menjebak panas di atmosfer. Karbon dioksida (CO2) adalah gas utama di antara gas-gas ini dan dilepaskan oleh sebagai hasil pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, gas alam, dan minyak serta pohon dan limbah padat dan sebagai hasil dari reaksi kimia tertentu seperti produksi semen.
Contoh lain gas rumah kaca adalah dinitrogen oksida (N2O). Gas ini dilepaskan selama aktivitas pertanian dan industri selama pengolahan air limbah dan pembakaran bahan bakar fosil. Gas berfluorin, di sisi lain, dilepaskan dari berbagai aplikasi rumah tangga dan komersial.
Metana (CH4), di sisi lain, dilepaskan selama produksi dan transportasi minyak, gas alam, dan batu bara. Namun, mayoritas besar emisi CH4 sebenarnya berasal dari aktivitas manusia atau sumber “antropogenik” seperti tempat pembuangan akhir, penggunaan lahan, ternak, dan praktik pertanian lainnya. Sumber alami seperti rayap dan lahan basah, juga, berkontribusi pada emisi CH4.
Metana adalah gas tak berwarna, tidak berbau, dan mudah terbakar yang berkontribusi pada pemanasan global dan perubahan iklim. Sebagai komponen utama gas alam, metana, digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan panas dan cahaya serta untuk memproduksi bahan kimia organik.
“Metana adalah ancaman iklim yang diabaikan dunia. Metana telah naik jauh lebih banyak dan jauh lebih cepat daripada karbon dioksida.”
Sementara fokus kolektif telah tertuju pada pengurangan karbon dioksida karena masa hidup atmosfer metana yang lebih pendek dibandingkan CO2, CH4 menghangatkan atmosfer Bumi 90 kali lebih efektif daripada karbon dioksida selama dua dekade pertama setelah dilepaskan.
Faktanya, sebuah studi baru menemukan bahwa laju emisi metana sedang terjadi dengan cepat, menjadi hambatan utama dalam menyelesaikan masalah perubahan iklim.
Methane Emissions Rising Faster than Ever
Sebuah artikel perspektif yang diterbitkan awal pekan ini di Environmental Research Letters, bersama data di Earth System Science Data, mengungkapkan bahwa konsentrasi metana di atmosfer Bumi telah meningkat dengan kecepatan rekor selama lima tahun terakhir.
Makalah-makalah tersebut merupakan hasil kerja Global Carbon Project, sebuah inisiatif yang melacak emisi gas rumah kaca di seluruh dunia.
Meskipun lebih dari 150 negara telah berjanji untuk mengurangi emisi metana sebesar 30% dekade ini di bawah Global Methane Pledge, hal itu belum benar-benar terjadi. Komitmen global ini diluncurkan pada 2021 oleh UE dan AS.
Sebaliknya, emisi metana global—dua pertiga di antaranya kini berasal dari aktivitas manusia, termasuk pertanian, penggunaan bahan bakar fosil, tempat pembuangan akhir, dan limbah lainnya—justru meningkat lebih cepat daripada sebelumnya.
Tren “tidak dapat berlanjut jika kita ingin mempertahankan iklim yang layak huni,” tulis para peneliti dalam makalah tersebut.
Konsentrasi atmosfer CH4 saat ini lebih dari 2,6 kali lebih tinggi dibandingkan masa pra-industri. Faktanya, saat ini merupakan tingkat tertinggi dalam setidaknya 800.000 tahun.
Laju peningkatan emisi metana yang paling ekstrem ini adalah skenario yang paling ekstrim yang digunakan oleh ilmuwan iklim terkemuka dunia dalam skenario emisi. Pada laju ini, itu akan menyebabkan pemanasan global di atas 5 derajat Fahrenheit atau 3 derajat Celsius pada akhir abad ini.
Meskipun metana adalah gas rumah kaca berumur pendek, seperti yang kami sebutkan sebelumnya, ia sangat kuat, menjadikannya target utama untuk membatasi pemanasan global dalam jangka pendek.
Akibatnya, ada fokus kebijakan yang semakin meningkat pada pengurangan emisi metana, namun hal itu belum memberikan efek signifikan, karena total emisi metana tahunan sebenarnya telah meningkat 20% selama dua dekade terakhir. Kontribusi manusia terhadap hal ini mencapai sekitar 18% sementara sumber alami, terutama dari lahan basah, hanya meningkat 2% dalam dua dekade.
Peningkatan 61 juta ton dalam emisi CH₄ terutama didorong oleh produksi dan penggunaan minyak dan gas, serta penambangan batu bara, yang emisinya naik 33%. Penguraian makanan dan limbah organik di tempat pembuangan akhir mengalami kenaikan 30%, sementara emisi dari pertanian naik 14%. Sumber manusia terbesar untuk emisi metana, kata Jackson, adalah sapi..
Who’s Leading the Rising CH4 Emission
Ketika membahas negara-negara yang paling banyak berkontribusi pada emisi metana, China (16%) menempati peringkat pertama.
Sebagai penulis utama makalah Earth System Science Data, Marielle Saunois dari Université Paris-Saclay di Prancis mencatat bahwa peningkatan regional terbesar dalam emisi CH4 berasal dari China dan Asia Tenggara.
Sebuah studi terpisah oleh Global Energy Monitor (GEM) baru-baru ini memperingatkan bahwa ekspansi tambang batu bara China dapat lebih meningkatkan emisi metana dan mengancam target iklim.
Pada 2023, produksi batu bara China mencapai rekor 4,7 miliar ton, sekitar 50% dari output global. Sekarang, negara tersebut merencanakan proyek untuk meningkatkan kapasitas produksi sebesar 1,2 miliar ton per tahun. Ekspansi ini dapat menambah emisi metana sebesar 10 juta ton.
Sementara China terus berinvestasi pada batu bara untuk energi dan mempertahankan serangkaian tambang “tidak aktif namun operasional” untuk kebutuhan mendesak, izin pembangkit listrik tenaga batu bara turun 83% tahun ini. Ini menandakan kemungkinan pergeseran kebijakan energi negara tersebut.
China kini diikuti oleh India (9%), Amerika Serikat (7%), Brasil (6%), dan Rusia (5%) sebagai negara pengemisi metana terbesar di dunia.
Menurut Saunois:
“Hanya Uni Eropa dan mungkin Australia yang tampaknya telah menurunkan emisi metana dari aktivitas manusia selama dua dekade terakhir.”
Badan ilmu pengetahuan nasional Australia baru-baru ini menyatakan bahwa tingkat metana global menempatkan dunia pada jalur berbahaya.
Anggaran Metana Global badan tersebut, yang diproduksi bekerja sama dengan mitra riset internasional, termasuk CSIRO, melaporkan bahwa sumber metana yang dipicu manusia telah meningkat 61 juta metrik ton per tahun, naik 20% selama dua puluh tahun terakhir.
Pertanian dilaporkan menyumbang paling banyak pada anggaran, sebesar 40%, dengan peternakan dan sawah menjadi penyebab utama. Ini diikuti oleh sektor bahan bakar fosil sebesar 34%, limbah padat dan air limbah sebesar 19%, dan akhirnya, pembakaran biomassa serta biofuel sebesar 7%.
Better Quantifying Humans’ Influence on CH4 Emission
Untuk lebih baik mengukur pengaruh manusia pada emisi metana, para ilmuwan menelusuri lebih dalam dan menemukan bahwa pada 2020, tahun paling baru dengan data lengkap, 65%—atau hampir 400 juta ton—metana yang dilepaskan secara global merupakan hasil aktivitas manusia. Limbah dan pertanian bersama-sama menyumbang sekitar dua ton CH4 untuk setiap satu ton dari industri bahan bakar fosil.
Meskipun lockdown pandemi sekitar empat tahun lalu seharusnya menurunkan emisi gas, kenyataannya tidak demikian.
Selama pandemi, kira-kira 42 juta ton CH4 terakumulasi di atmosfer—dua kali peningkatan tahunan rata-rata sebesar 20,9 juta ton yang terlihat antara 2010 dan 2019. Ini juga lebih dari enam kali peningkatan yang terjadi selama dekade pertama 2000-an, ketika peningkatannya 6,1 juta ton per tahun.
Lockdown memang mengurangi emisi nitrogen oksida (NOx) yang terkait transportasi, yang membantu mencegah sebagian metana terakumulasi di atmosfer, menurut para peneliti.
Namun, penurunan sementara polusi nitrogen oksida hanya setengah dari lonjakan konsentrasi metana atmosfer pada 2020.
“Kami masih berusaha memahami dampak penuh lockdown COVID pada anggaran metana global. COVID mengubah hampir segala hal – dari penggunaan bahan bakar fosil hingga emisi gas lain yang mengubah masa hidup metana di atmosfer.”
– Jackson
Studi terbaru juga membuat perubahan penting dalam perhitungan sumber dan “penyerap” metana global, yaitu hutan dan tanah yang menyerap serta menyimpan metana dari atmosfer.
Sebelumnya, ilmuwan Global Carbon Project mengklasifikasikan semua metana dari sungai, danau, kolam, dan lahan basah sebagai alami. Namun, dalam penilaian terbaru mereka, ilmuwan melakukan upaya pertama untuk memperkirakan peningkatan emisi dari jenis sumber ini yang dihasilkan oleh aktivitas manusia.
Jackson mencatat bahwa reservoir di belakang bendungan, yang dibangun oleh manusia, sama pentingnya sebagai sumber langsung metana manusia seperti lapangan minyak dan gas. Reservoir ini memperkirakan menghasilkan 30 juta ton metana per tahun karena bahan organik yang baru tenggelam melepaskan CH4 saat terdekomposisi.
Menurut para ilmuwan, manusia telah memengaruhi sepertiga emisi metana air tawar dan lahan basah dalam beberapa tahun terakhir. Peningkatan suhu, penggunaan lahan, air limbah, dan limpasan pupuk semakin meningkatkan emisi ini.
Companies Addressing the Methane Emission Issue
Dengan emisi metana yang meningkat secara global, banyak perusahaan telah mengambil tugas untuk mengatasi masalah ini. BP (British Petroleum) adalah salah satu perusahaan tersebut, yang menggunakan teknologi deteksi metana untuk mengurangi emisi CH₄ dari operasi minyak dan gasnya sebagai bagian dari tujuan net-zero yang lebih luas.
Demikian pula, Carbon Clean mengembangkan teknologi modular untuk menangkap metana dari proses industri dan mengubahnya menjadi produk bernilai, sementara Clarke Energy menawarkan solusi pembangkit biogas untuk menangkap metana dari sumber seperti tempat pembuangan akhir dan instalasi pengolahan air limbah, mengubahnya menjadi energi terbarukan.
Di bidang teknologi, perusahaan seperti Project Canary dan GHGSat berkontribusi secara signifikan. Project Canary membantu industri melacak emisi metana mereka, dan GHGSat menyediakan pemantauan satelit resolusi tinggi untuk mendeteksi dan mengukur emisi metana dari situs industri. Data ini membantu industri mengidentifikasi kebocoran dan mengambil tindakan korektif.
Sekarang, mari melihat sebuah perusahaan yang mengambil pendekatan inovatif terhadap isu ini, khususnya dengan penambangan Bitcoin.
Crusoe Energy Systems
Sebuah startup penambang Bitcoin, Crusoe Energy Systems, didirikan selama pasar bear kripto 2018 untuk mengatasi masalah pembakaran gas alam. Produk sampingan dari ekstraksi minyak, gas alam sering dibakar jika tidak ada kasus penggunaan ekonomis atau jika operator lapangan minyak tidak dapat memindahkannya. Metana adalah komponen utama gas alam, dan proses pembakaran gas gagal membakar CH4 secara penuh.
Crusoe, di sini, menangkap emisi metana limbah dari operasi minyak dan gas serta menggunakannya untuk menggerakkan pusat data modular untuk penambangan Bitcoin. Untuk ini, perusahaan membakar gas alam untuk produksi listrik yang membakar metana secara penuh dan menghasilkan CO2 sebagai produk sampingan. Dengan memanfaatkan “produk limbah” dan kemudian mengubahnya menjadi energi berguna dengan “biaya terendah,” Crusoe mengurangi emisi sambil memungkinkan operasi penambangan Bitcoin yang berkelanjutan.
Menurut co‑founder dan Presiden Crusoe Cully Cavness:
“Ada sejumlah besar gas yang dibakar di seluruh dunia. Jika Anda menangkap semuanya, itu akan dapat memasok sekitar dua pertiga listrik seluruh Eropa dan akan dapat memasok seluruh industri pusat data berkali‑lipat.”
Perusahaan ‘karbon‑negatif’ ini mengumpulkan pendanaan sebesar $750 juta dan menerima valuasi pasca‑uang sebesar $1,75 miliar pada April 2022. Crusoe memiliki sekitar 30 situs yang tersebar di semua ladang minyak utama di AS, termasuk satu di Argentina. Menurut laporan dampak 2023, perusahaan menyatakan lebih dari 200 MW kapasitas yang diterapkan di bisnis cloud dan penambangan Bitcoin.
Pada 2021, raksasa gas alam ExxonMobil bekerja sama dengan Crusoe untuk menggunakan gas berlebih dari ladang minyak North Dakota untuk menambang $1,14 triliun kapitalisasi pasar BTC.
Tahun lalu, Sustainable Bitcoin Protocol (SBP) memulai pilot dengan Crusoe untuk membuat metodologi verifikasi bahwa pengadaan gas limbah dan teknologi Crusoe mengurangi emisi gas rumah kaca dan berkontribusi pada transisi energi bersih.
Beberapa bulan lalu, perusahaan berbasis Denver menandatangani kesepakatan multi‑miliar dolar dengan perusahaan teknologi Lancium untuk membangun pusat data 200 megawatt pada fase pertama dari pembangunan 1,2 gigawatt yang lebih besar untuk “memenuhi kebutuhan unik perusahaan AI.”
Setelah halving Bitcoin pada April 2024, yang mengurangi hadiah blok menjadi 3,125 BTC, penambang mencari diversifikasi untuk mendanai operasi mereka dan tetap menguntungkan. Banyak penambang Bitcoin, termasuk Crusoe, sejak itu mengalihkan fokus ke industri AI yang berkembang pesat.
Pada kapasitas penuh, pusat data Crusoe‑Lancium akan menjadi salah satu kampus pusat data AI terbesar di dunia. Fasilitas diperkirakan akan beroperasi tahun depan.
“Pusat data berkembang pesat untuk mendukung beban kerja AI modern, memerlukan tingkat kepadatan rak tinggi, pendinginan cair langsung ke chip, dan permintaan energi total yang belum pernah terjadi sebelumnya.”
– CEO dan co‑founder Crusoe, Chase Lochmiller
Untuk pertama kalinya pada April, pendapatan Crusoe sebagian besar berasal dari pusat data AI, melampaui pendapatan Bitcoin.
Conclusion
Jadi, seperti yang telah kita lihat, emisi metana global terus meningkat secara signifikan, dengan kontribusi manusia juga mencatat peningkatan konstan. Mengingat gas rumah kaca ini adalah kontributor terbesar kedua terhadap perubahan iklim dan menyebabkan gelombang panas serta peristiwa cuaca ekstrem, sangat penting mengambil langkah kuat untuk mengurangi emisi metana.
Kami sudah menyaksikan bagaimana perubahan iklim dapat menghasilkan cuaca ekstrem dan gelombang panas. Dunia, menurut studi terbaru, “telah mencapai ambang kenaikan 1,5°C pada suhu rata‑rata permukaan global dan baru mulai mengalami konsekuensi penuh.”
Meskipun upaya telah dilakukan untuk mengurangi emisi metana melalui regulasi, dekarbonisasi, dan Global Methane Pledge, mereka sebagian besar tidak efektif. Ada kebutuhan yang lebih besar untuk mengambil pendekatan terkoordinasi yang menggabungkan regulasi dan praktik industri yang ditingkatkan yang dapat membuka jalan bagi inovasi teknologi baru di sektor energi.
