Gas Rumah Kaca – Mengidentifikasi dan Mengubah Metana

Gas rumah kaca sangat penting untuk membuat planet kita dapat dihuni. Namun, konsentrasi tinggi gas penangkap panas ini kini meningkatkan suhu permukaan bumi secara signifikan, menyebabkan pemanasan global dan perubahan iklim.

Sementara karbon dioksida adalah gas rumah kaca antropogenik paling penting, metana (CH4) jauh lebih kuat. Gas yang relatif berumur pendek ini menjebak panas 80 kali lebih banyak daripada CO2 selama dua dekade. Menurut Program Lingkungan PBB, sejak zaman pra-industri, metana menyumbang sekitar 30% perubahan iklim.

Gas rumah kaca kedua terbanyak ini merupakan komponen utama gas alam dan biogas.

Metana tidak berwarna, tidak berbau, dan sangat mudah terbakar. Metana alami ditemukan di bawah tanah, dengan lahan basah sebagai sumber terbesar. Ia juga ditemukan di dasar laut, di bawah es Antartika, dan di lautan. Gas ini juga diproduksi oleh gunung berapi serta dekomposisi materi tumbuhan dan hewan.

Kontributor penting pelepasan metana ke lingkungan adalah aktivitas manusia yang meliputi tempat pembuangan akhir, kegiatan pertanian, ternak, kotoran, penambangan batu bara, serta produksi minyak dan gas.

Ketika dilepaskan ke udara, metana bereaksi dengan cara berbahaya. Tidak hanya menghasilkan emisi karbon dioksida melalui oksidasi tetapi juga berkontribusi pada pembentukan ozon. Dengan cara ini, ia menurunkan kualitas udara, menyebabkan kematian manusia prematur, penurunan hasil panen, dan menimbulkan masalah kesehatan pada hewan.

Pada manusia, gas rumah kaca yang kuat ini juga dapat menyebabkan masalah seperti asma, penyakit kardiovaskular, dan peningkatan risiko stroke. Keracunan gas metana, di sisi lain, dapat menyebabkan asfiksia.

Tingkat metana yang tinggi juga dapat menyebabkan masalah seperti kehilangan memori, bicara cadel, mual, kemerahan, sakit kepala, muntah, perubahan suasana hati, dan masalah penglihatan. Sementara itu, kontak dengan metana cair yang dilepaskan di bawah tekanan dapat menyebabkan frostbite.

Mengingat dampak berbahaya metana, telah ada fokus lebih besar pada pengukuran yang lebih baik dan secara drastis mengurangi polusi metana untuk mencegah dampak iklim terburuk.

Emisi Metana dari Kotoran Jauh Lebih Besar

Peternakan ternak merupakan sumber utama emisi metana dari pertanian. Menurut perkiraan terkini Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC), kontribusinya mencapai 12% hingga 14,5% dari semua emisi GRK yang disebabkan manusia.

Sementara itu, inventaris nasional emisi gas rumah kaca melaporkan bahwa emisi yang berasal langsung dari sistem pencernaan hewan (fermentasi enterik) tiga hingga sembilan kali lebih besar daripada yang berasal dari pengelolaan kotoran, termasuk penyimpanan dan penyebaran lumpur serta kotoran. Namun, emisi dari kedua kasus ini bisa jauh lebih mendekati perbandingan 50:50.

Menurut penelitian baru, meskipun, emisi metana aktual dari penyimpanan lumpur di peternakan susu bisa sebanyak lima kali lebih banyak daripada yang disarankan oleh statistik resmi.

Penelitian yang dilakukan oleh University of East Anglia (UEA) dan asosiasi nirlaba International Fugitive Emissions Abatement Association (IFEAA), didasarkan pada perhitungan dari dua peternakan susu di Inggris.

Penelitian menunjukkan bahwa perhitungan ‘Tier 2’ yang saat ini digunakan negara-negara untuk melaporkan emisi mereka secara tahunan kepada IPCC mungkin tidak kuat, sehingga terjadi perkiraan yang rendah.

Pengukuran emisi dari laguna lumpur dianalisis oleh peneliti selama 2022-23. Untuk menangkap metana, penutup kedap udara digunakan untuk menutup laguna lumpur, yang menunjukkan bahwa mereka menghasilkan CH4 jauh lebih banyak daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Berdasarkan temuan, emisi aktual adalah 145 kg per sapi per tahun di satu peternakan dan 198 kg per sapi per tahun di peternakan lainnya. Ini 3,8 – 5,2 kali lebih tinggi daripada angka resmi yang ada sebesar 38 kg per sapi yang dilaporkan dalam Inventaris Nasional Inggris.

Meski metodologi internasional standar tampaknya meremehkan emisi metana dari penyimpanan lumpur, penelitian mengatakan bahwa saat ini kita memiliki teknologi yang dapat membantu “mengubah masalah ini menjadi peluang bisnis.” Metana dapat dengan mudah ditangkap dan kemudian digunakan sebagai alternatif bahan bakar fosil, yang juga menciptakan “aliran pendapatan tambahan untuk peternakan.”

Menyoroti potensi besar untuk mengubah metana tersebut menjadi sumber energi terbarukan, Profesor Neil Ward dari Tyndall Centre for Climate Change Research di UEA mencatat bahwa penggunaan metana sebagai bahan bakar dapat membantu petani mengurangi tagihan energi mereka dan menjadi mandiri secara energi.

Menangkap dan mengubah metana yang dilepaskan menjadi biogas dapat menghemat sekitar £52.500 dalam biaya bahan bakar bagi peternakan susu berukuran rata-rata. Secara total, penghematan biaya ini dapat mencapai lebih dari £400 juta untuk sektor susu.

Teknologi yang ada dapat menangkap gas tersebut, dan penggunaannya di seluruh peternakan susu UE dapat mengurangi emisi sebesar perkiraan 5,8% dari anggaran untuk membatasi pemanasan global hingga 1,5°C, menurut penelitian.

Perkiraan yang signifikan terhadap emisi pengelolaan kotoran berarti tidak hanya perkiraan yang tidak akurat, tetapi prioritas terkait opsi pengurangan juga dapat terdistorsi.

“Penelitian ini oleh karena itu merupakan panggilan mendesak untuk tindakan dan pekerjaan lanjutan guna lebih memahami emisi metana dari pengelolaan kotoran.”

– Prof Ward

Jadi, penelitian ini merekomendasikan pemerintah untuk meningkatkan hibah bagi penutup laguna lumpur serta peralatan pemrosesan gas terkait, selain memperkenalkan insentif pajak untuk investasi rantai pasokan dalam pemulihan dan penggunaan metana serta mempermudah proses perencanaan dan perizinan.

“Teknologi ada untuk menangkap, memproses, dan memanfaatkan metana yang saat ini hilang ke atmosfer dan berkontribusi pada akumulasi GRK, dan terlihat menjanjikan secara ekonomi terutama jika kerangka insentif untuk investasi modal pada peternakan, dipadukan dengan dukungan regulasi, dapat diimplementasikan.”

– Prof Penny Atkins, CEO of IFEAA

Pengurangan emisi metana, sementara itu, menurut George Eustice, ketua IFEAA dan mantan Menteri Lingkungan Hidup, Makanan, dan Urusan Pedesaan, adalah “kritis untuk jalur menuju Net Zero.” Mengingat metana adalah GRK yang kuat namun berumur pendek, mengurangi emisinya juga dapat membantu membatasi kenaikan suhu global hingga 1,5 derajat.

Dengan itu, studi menyimpulkan bahwa kontribusi CH4 kolektif dari pengelolaan kotoran oleh peternakan susu signifikan dan ada keuntungan besar untuk bertindak lebih cepat daripada nanti untuk membatasi emisi.

Jejak Karbon LNG Juga Jauh Lebih Tinggi

Sebuah studi baru dari Cornell sekaligus menyatakan bahwa jejak karbon gas alam cair (LNG) jauh lebih buruk, 33% lebih tinggi daripada batu bara ketika proses dan pengirimannya juga diperhitungkan.

Selama proses ekstraksi, pemrosesan, transportasi, dan penyimpanan LNG, CH4 dan CO2 dilepaskan, dan emisi tersebut menyumbang sekitar setengah dari total jejak gas rumah kaca.

Saat menganalisis perbandingan dampak atmosferik dari berbagai gas rumah kaca, terungkap bahwa jejak karbon LNG satu pertiga lebih besar daripada batu bara selama dua dekade. Bahkan pada skala waktu satu abad, jejak karbon LNG sama atau masih melampaui batu bara.

Kedua gas serpih dan gas alam buruk bagi iklim, menurut penulis studi Robert Howarth, tetapi LNG “lebih buruk.” Meskipun LNG dibuat dari gas serpih, prosesnya memerlukan pendinginan super (minus 260 derajat Fahrenheit) menjadi bentuk cair dan kemudian menggunakan kapal tanker besar untuk mengirimkannya ke pasar, yang semuanya membutuhkan energi.

Mode transportasi ini memiliki biaya lingkungan. Kapal tanker modern dengan mesin dua atau empat langkah memiliki emisi CO2 lebih rendah dibandingkan kapal uap, dan mereka membakar LNG selama penyimpanan dan transportasi, sehingga CH4 keluar ke knalpot.

Sementara itu, tanker yang digerakkan oleh uap hampir tidak menghasilkan metana dalam gas buang mereka. Dan hal ini dapat menyeimbangkan, sebagian, emisi CO2 mereka yang lebih tinggi.

Emisi metana tanker, menurut studi, berkisar antara 3,9% hingga 8,1%, tergantung pada kapal. Selama proses likuidasi gas alam, ini mendekati 8,8% dari total bila menggunakan potensi pemanasan global.

Menurut studi, jenis tanker memiliki pengaruh relatif kecil terhadap jejak gas rumah kaca LNG karena mereka lebih efisien bahan bakar dan, dengan demikian, memiliki emisi CO2 lebih rendah tetapi kebocoran metana lebih besar di knalpot.

Ketika membahas pengaruh kecepatan kapal tanker terhadap emisi, penulis mencatat bahwa kecepatan lebih lambat menghasilkan efisiensi yang jauh lebih besar, yang mengurangi baik emisi CO2 maupun CH4. Makalah tersebut menyatakan:

“Meskipun demikian, emisi dari tanker merupakan bagian kecil dari total LNG.”

Emisi hulu dan hilir dari gas serpih adalah yang paling bertanggung jawab atas jejak karbon gas alam cair yang diekspor AS.

CO2 dari pembakaran akhir LNG sebenarnya menyumbang hanya 34% dari total jejak gas rumah kaca LNG, sementara metana hulu dan hilir bertanggung jawab atas 38% dari total emisi LNG. Menambahkan emisi CO2 dari energi yang digunakan untuk memproduksi LNG, total emisi hulu dan hilir rata-rata mencakup 47% dari total jejak GHG LNG. Menurut Howarth:

“Hampir semua emisi metana terjadi di hulu ketika Anda mengekstrak gas serpih dan melikuidkannya. Semua ini diperbesar hanya untuk membawa gas alam cair ke pasar.”

Ini berarti bahwa gas alam cair “selalu” memiliki jejak iklim yang lebih besar daripada gas alam, dan dengan itu, ia “berakhir jauh lebih buruk daripada batu bara.”

Menurut penelitian, temuan ini memiliki implikasi bagi produksi gas alam cair di AS, yang saat ini merupakan pengekspor terbesar di dunia. Meskipun negara tersebut melarang ekspor LNG, larangan itu dicabut pada 2016, dan sejak itu, ekspor meningkat secara dramatis. Pada 2023, AS menyumbang 21% dari semua transportasi LNG global, dan Presiden Biden hanya memberlakukan moratorium pada peningkatan ekspor ini awal tahun ini.

Selain itu, hampir seluruh peningkatan produksi gas alam di AS selama dekade terakhir berasal dari gas serpih. Produksi gas serpih bersama likuidasi menjadi LNG dan transportasi LNG selanjutnya sangat intensif energi, berkontribusi signifikan pada jejak gas rumah kaca.

Jadi, meskipun pemerintah di seluruh dunia menyerukan peralihan cepat dari bahan bakar fosil, termasuk gas alam, sebagai bagian dari kebijakan iklim global mereka, gas alam cair memiliki jejak karbon yang jauh lebih tinggi daripada gas alam. Howarth mengatakan, “Mengakhiri penggunaan LNG harus menjadi prioritas global.”

Oleh karena itu, beralih dari batu bara ke LNG bukanlah solusi, menurut Howarth, karena kebutuhan akan pengeluaran infrastruktur yang masif. Ia merekomendasikan memanfaatkan sumber daya keuangan untuk membangun masa depan bebas bahan bakar fosil secepat mungkin sebagai pendekatan yang jauh lebih baik.

Alternatif Kuat: Menggunakan Gas Metana untuk Menambang BTC

Dengan penambangan Bitcoin menghadapi kritik karena sifatnya yang intensif energi, mengubah gas metana dari limbah hewan menjadi energi menawarkan pendekatan inovatif dan proaktif untuk mengurangi emisi gas rumah kaca.

Kombinasi penambangan BTC dengan penangkapan metana memungkinkan emisi ini diubah menjadi sumber berharga untuk teknologi mutakhir alih-alih berkontribusi pada pemanasan global.

Mengingat penambang Bitcoin dapat beroperasi hampir di mana saja di dunia, ini membuka peluang bagi situs tempat pembuangan akhir yang paling terpencil, terisolasi, dan terabaikan. Tempat pembuangan akhir merupakan sumber utama metana. Di AS, mereka adalah sumber metana terkait manusia ketiga terbesar.

Perusahaan penambangan Bitcoin dapat menangkap metana dari limbah tempat pembuangan akhir dan kemudian mengubahnya menjadi listrik untuk menggerakkan rig penambangan mereka, secara efektif mengubah semua limbah ini menjadi sumber berharga.

Cara lain penambang Bitcoin dapat memanfaatkan energi ini adalah dengan mendirikan operasi penambangan di dekat ladang minyak, di mana metana sering dibakar karena kurangnya infrastruktur untuk penggunaannya. Dengan menangkap gas ini, limbah dan polusi dapat lebih dikurangi.

Proyek semacam ini menawarkan keuntungan lain, termasuk memonetisasi metana langsung di lokasi tanpa memerlukan investasi mahal, yang berarti penyebaran cepat dan generasi pendapatan. Dengan investasi minimal, penambang Bitcoin dapat memperoleh akses ke sumber energi terbarukan berbiaya rendah dan mengurangi ketergantungan pada jaringan listrik lokal sambil mengubah gas berbahaya menjadi energi.

Dengan cara ini, Bitcoin dapat membantu mempromosikan pergeseran menuju sumber energi yang lebih bersih dan berkelanjutan. Sementara itu, penambang Bitcoin dapat beroperasi secara berkelanjutan, menempatkan jaringan sebagai potensi manfaat lingkungan.

Chainergy adalah perusahaan yang secara aktif bekerja mengubah gas metana menjadi energi untuk menambang Bitcoin. Langkah ini juga memberi perusahaan akses ke listrik dengan tarif kompetitif dan memperkuat kehadirannya di pasar energi.

Crusoe Energy Systems adalah perusahaan lain yang menangkap emisi metana limbah dari operasi minyak dan gas serta menggunakannya untuk memberi daya pada pusat data penambangan Bitcoin. Pada 2021, ExxonMobil (XOM ) bekerja sama dengan Crusoe untuk menggunakan gas berlebih dari salah satu ladang minyaknya untuk menambang Bitcoin.

#1. Mara Digital Holdings (MARA )

Perusahaan penambangan Bitcoin ini telah mengeksplorasi solusi energi berkelanjutan dan off-grid dan untuk itu, mereka telah bekerja dengan berbagai penyedia energi. Salah satu inisiatif tersebut termasuk bereksperimen dengan penggunaan gas metana dari tempat pembuangan akhir untuk menggerakkan operasinya.

Pada November 2023, perusahaan ini mengumumkan kemitraan dengan Nodal Power, yang mengembangkan dan mengoperasikan aset energi terbarukan, untuk meluncurkan proyek penambangan BTC di Utah. Proyek percontohan 280 kW ini sepenuhnya didukung oleh gas metana tempat pembuangan akhir dan sudah beroperasi penuh. CEO Marathon Fred Thiel pada saat itu berkata:

“Di Marathon, kami terus mencari cara inovatif untuk mendiversifikasi operasi kami, menurunkan biaya energi, dan memanfaatkan aspek unik penambangan Bitcoin untuk memperbaiki lingkungan tempat kami beroperasi.”

Dengan menangkap CH4 yang dilepaskan dari tempat pembuangan akhir dan kemudian mengubahnya menjadi listrik untuk menggerakkan penambang Bitcoin perusahaan, Thiel mencatat, hal itu membuat Marathon “posisi unik untuk membantu mengubah gas berbahaya ini menjadi sumber energi bersih dan terbarukan yang produktif.”

Saham perusahaan (MARA: NASDAQ) saat ini diperdagangkan pada $16, turun 31,93% tahun-ke-tahun (YTD) dibandingkan dengan kenaikan nilai Bitcoin sebesar 61,4% dalam periode yang sama saat diperdagangkan mendekati $62,300. Dengan kapitalisasi pasar $4,70 miliar, Mara memiliki EPS (TTM) 1,73, P/E 9,22, dan ROE (TTM) 26,26%.

Minggu lalu, salah satu penambang Bitcoin publik terbesar di dunia melaporkan pembaruan tidak diaudit untuk September, di mana mereka meningkatkan hash rate yang diaktifkan menjadi 36,9 EH/s, naik 5% dari bulan sebelumnya. Perusahaan memperkirakan akan mencapai 50 EH/s pada akhir tahun ini. Sementara itu, produksi BTC meningkat 5% menjadi 705 BTC.

“Kami bangga telah melampaui marathon nilai Bitcoin HODL pada September dan saat ini memiliki hampir 27.000 BTC di neraca kami.”

– CEO Fred Thiel

Mara juga mengajukan pengungkapan kepada Climate Disclosure Project (CDP), mendukung “komitmen mereka terhadap transparansi lingkungan dan tanggung jawab korporat.”

Kesimpulan

Perubahan iklim terus menjadi tantangan mendesak karena suhu rata-rata global naik pada laju 0,175 °C setiap dekade. Kontributor signifikan terhadap pemanasan saat ini adalah metana (CH4), yang menyebabkan pemanasan jauh lebih besar dibandingkan CO2.

Sementara pengurangan emisi metana dari produksi ternak telah dianggap sebagai masalah sulit, seperti yang kami laporkan, hal itu sebenarnya dapat memberikan dampak besar dan cepat dalam mengurangi pemanasan sekaligus menawarkan peluang ekonomi sebagai cara menggantikan bahan bakar fosil. Kemudian ada mengubah metana dari limbah hewan menjadi energi untuk penambangan BTC, yang merupakan solusi unik dan menguntungkan lain yang menangani sifat intensif energi penambangan Bitcoin sekaligus mengubah semua limbah menjadi nilai ekonomi. Upaya ini dapat secara efektif membuka jalan menuju masa depan berkelanjutan.