Fasilitas Mammoth Menetapkan Standar Tinggi untuk Teknologi Penangkapan Udara Langsung

Departemen Energi di Pemerintah Amerika Serikat mendefinisikan tugas penting dari teknologi Penangkapan Udara Langsung sebagai “bentuk penghilangan Karbon Dioksida yang mengambil CO2 dari udara sekitar, atau udara diam. CO2 yang dipisahkan kemudian dapat disimpan secara permanen jauh di bawah tanah, atau dapat diubah menjadi produk.”

Menurut perkiraan yang tersedia, ukuran pasar penangkapan udara langsung diperkirakan akan menyaksikan pertumbuhan fenomenal dalam beberapa tahun mendatang, dari lebih dari US$23,59 juta pada 2022 menjadi lebih dari US$614,07 juta pada 2028. Ini berarti CAGR lebih dari 72%, pertumbuhan hampir 30 kali lipat dalam enam tahun.

Namun apa yang mendorong pertumbuhan ini untuk teknologi DAC? Menghilangkan karbon dioksida berfungsi untuk menurunkan suhu global. Karbon dioksida menjebak panas dengan menyerap sinar matahari yang dipancarkan kembali dari permukaan Bumi dalam bentuk gelombang inframerah. Berbeda dengan oksigen dan nitrogen yang tidak mengganggu gelombang inframerah, Karbon Dioksida menyerap energi inframerah.

Sebagai bagian dari proses penyerapan ini, energi inframerah mengalami getaran dan dipancarkan kembali ke segala arah. Sekitar setengah energi tersebut keluar ke luar angkasa, dan setengahnya kembali ke Bumi sebagai panas, berkontribusi pada “efek rumah kaca,” menurut para ilmuwan.

Menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer akan membantu kita mengatasi ancaman mendesak pemanasan global, kenaikan suhu di seluruh dunia.

Meskipun ada banyak cara untuk melawan ancaman ini, penangkapan udara langsung menonjol karena keunggulannya dalam hal dampaknya terhadap sumber daya Bumi.

Sebagai contoh, penggunaan energi dalam teknik ini tidak ‘sepele.’ Menurut perkiraan, mencapai kapasitas penangkapan 7-9 juta ton per tahun di AS pada 2030 akan menggunakan 0,3-0,4% dari produksi listrik AS saat ini.

Teknologi ini tidak memerlukan pengambilan lahan pertanian. Penggunaan airnya juga dapat berkurang secara signifikan dengan pengembangan sistem DAC sorbent padat.

Manfaat sistem DAC dan potensinya untuk membantu planet telah menginspirasi banyak orang untuk mengembangkan solusi DAC yang inovatif dan dioptimalkan. Baru-baru ini, satu perusahaan yang secara konsisten melakukan pekerjaan terpuji di bidang ini adalah Climeworks. Baru-baru ini, mereka meluncurkan fasilitas terbaru mereka: Mammoth.

Dalam beberapa segmen berikut, kami akan melihat apa itu fasilitas tersebut, yang terletak di Islandia, diklaim sekitar sepuluh kali lebih besar daripada pabrik pendahulu Climeworks di Orca.

Fasilitas Mammoth Climeworks: Apa yang Direncanakan untuk Dicapai?

Tujuan utama pendirian fasilitas Mammoth adalah untuk memenuhi permintaan yang meningkat akan lebih banyak proyek DAC. Perusahaan mengklaim bahwa fasilitas baru ini akan membantu mereka meningkatkan kapasitasnya ‘dari ribuan ton menjadi puluhan ribu per tahun—sebuah tonggak penting dalam perjalanan menuju kapasitas megaton pada 2030 dan gigaton pada 2050.’

Sebelum menyelami lebih dalam bagaimana Climeworks berencana melaksanakan tugas ini, mari kita lihat beberapa aspek operasional tambahan untuk lebih memahami latar belakang skala dan ambisinya.

Proyek ini saat ini sedang beroperasi dan melanjutkan visi peningkatan kapasitasnya. Terletak di Hellisheidi, Islandia, kapasitas tahunan fasilitas ini, menurut desainnya, dapat mencapai hingga 36.000 ton CO₂. Sementara fasilitas ini, pada tingkat paling dasar, akan membantu menyediakan pengalaman teknik dan operasional untuk peningkatan skala 10x Climeworks, ia juga menambah nilai dengan membantu mengembangkan rantai pasokan dan membawa kapasitas penghilangan karbon berkualitas tinggi tambahan ke pasar.

Fasilitas ini memulai konstruksi 18 bulan yang lalu, tepatnya pada 28 Juni 2022. Saat ini, perusahaan melaporkan bahwa infrastruktur pabrik telah berhasil terpasang, dengan 90% sistem beroperasi, termasuk milik mitra penyimpanan Carbfix.

“Berdasarkan kurva skala-up paling sukses, mencapai gigaton pada 2050 berarti menyediakan pada skala megaton pada 2030. Tidak ada yang pernah membangun apa yang kami bangun dalam DAC, dan kami bersikap rendah hati serta realistis bahwa cara paling pasti untuk berhasil adalah menjalankan teknologi ini di dunia nyata secepat mungkin dan terus-menerus menerapkannya.”

“Memiliki infrastruktur inti yang terpasang dan beroperasi dalam hanya 18 bulan merupakan bukti kemampuan Climeworks untuk meningkatkan skala dengan cepat, dengan siklus pengembangan yang sangat cepat, dalam perjalanan menuju kapasitas gigaton pada 2050.”

Namun bagaimana rencananya menempuh jalur ini dari megaton ke gigaton? Mari kita coba pahami.

Bagaimana Fasilitas Ini Berfungsi?

Fasilitas Mammoth Climeworks memiliki ruang pemrosesan di tengahnya, yang digunakan untuk memproses dan mengkondisikan karbon dioksida yang ditangkap sebelum penyimpanan bawah tanah. Proses ini melibatkan pemurnian dan kondensasi karbon dioksida sebelum dilarutkan dalam air dan disimpan di bawah tanah oleh Carbfix, di mana ia akan berubah menjadi batu melalui metode mineralisasi. Selain unit operasionalnya, ruang pemrosesan juga akan memiliki ruang kontrol, kantor, dan pusat pengunjung.

Sejalan dengan kapasitas yang diharapkan ditangani, fasilitas Mammoth akan memiliki 72 kontainer kolektor untuk menangkap CO₂ dari udara, sementara Orca memiliki delapan kontainer kolektor.

Selain itu, fasilitas Mammoth juga memiliki ruang pemeliharaan yang bertujuan meningkatkan efisiensi saat pekerjaan pemeliharaan diperlukan.

“Ini sangat menggambarkan pendekatan Climeworks dalam mempelopori industri DAC: percepatan berkelanjutan sambil mewujudkan standar operasional paling ketat.”

#1. Aircapture

Fungsi unik Aircapture melibatkan pemasangan unit Penangkapan Udara Langsung (DAC) modular di lokasi manufaktur pelanggannya, menciptakan pasokan langsung CO2 bersih dalam proses produksi mereka. Perusahaan mengklaim bahwa komersialisasi karbon dioksida atmosfer telah muncul sebagai solusi paling efektif dan dapat diskalakan untuk meningkatkan lingkungan dan ekonomi.

Ia telah mengadopsi pendekatan hiper-lokal dalam fungsinya, yang mengurangi risiko rantai pasokan dan menghilangkan jejak karbon pasar konvensional. Di antara faktor-faktor yang membuat Aircapture berbeda adalah peningkatan keandalan, standar kualitas yang lebih tinggi, biaya yang lebih rendah, dan produk yang lebih bersih dengan emisi yang secara signifikan berkurang.

Solusi yang dirumuskan oleh Aircapture membuatnya siap dipasarkan untuk berbagai skenario aplikasi, termasuk manufaktur minuman, pertanian rumah kaca, dan lainnya. Misalnya, ia mampu menghasilkan karbon dioksida cair kelas minuman dengan kandungan oksigen rendah dalam berbagai volume dan jadwal produksi.

Ia dapat membantu menggantikan bahan baku yang intensif emisi yang diperlukan untuk memproduksi bahan bakar sintetis dengan karbon dioksida bersih berkualitas tinggi. Aircapture juga membantu memproduksi karbon dioksida di fasilitas pertumbuhan pelanggannya, membantu pelanggan memenuhi siklus permintaan harian mereka dan meningkatkan hasil panen.

Karbon dioksida Aircapture dapat disuntikkan secara permanen ke dalam balok beton atau beton siap pakai, meningkatkan standar metode pengerasan yang berlaku.

Seperti proyek Mammoth, Aircapture juga terlibat dalam melakukan studi dan eksperimen yang memanfaatkan panas limbah dan energi terdekarbonisasi untuk menyimpan karbon dioksida secara geologis dari atmosfer.

Akhirnya, karbon dioksida cair Aircapture juga dapat diubah menjadi es kering, yang memenuhi kebutuhan pelanggan ritel, transportasi, dan logistik. Es kering terkenal karena membantu pengiriman barang mudah rusak dan untuk penggunaan industri lainnya.

Pada April 2022, Aircapture, bersama perusahaan konversi karbon dioksida OCOchem dan mitra lainnya, memenangkan $2,93 juta hibah dari Departemen Energi AS untuk merancang dan merekayasa pabrik penangkapan dan konversi karbon dioksida terintegrasi yang berlokasi di pabrik Operasi Pupuk Nutrien di Kennewick, Washington.

“Teknologi modular kami di lokasi yang mengambil CO2 dari udara dan langsung memasukkannya ke dalam proses produksi pelanggan kami mengatasi tantangan iklim sekaligus memberikan nilai kepada pelanggan kami dan sangat cocok untuk proyek ini bersama Nutrien.”

#2. Greenlyte Carbon Technologies

Perusahaan lain yang telah melakukan pekerjaan sangat baik di bidang DAC adalah Greenlyte Carbon Technologies. Didirikan pada 2022 oleh dua wirausahawan serial dan seorang peneliti DAC berpengalaman tinggi, Greenlyte, yang berlokasi di Essen, sangat bergantung pada ekosistem sekitarnya yang mencakup universitas teknis terkemuka serta raksasa kimia, industri, dan energi global.

Pada tahun operasional 2022-23, Greenlyte menyelesaikan pembangunan prototipe siklus kontinu pertama dan demonstrator DAC 100 ton.

Visi masa depannya mencakup membangun operasi yang kuat, efisien, dan menguntungkan pada skala yang berarti pada 2027. Pada 2035, perusahaan ingin menyelesaikan tugas ‘platformisasi,’ menjadikan operasi yang kuat, efisien, dan menguntungkan pada skala yang berarti menjadi kenyataan. Dan pada 2050, Greenlyte ingin meningkatkan produksi tahunan menjadi 100 MT dan menjadi pemimpin global di bidang DAC.

Salah satu keunggulan utama Greenlyte yang menjadikannya contoh yang cocok untuk kepemimpinan DAC adalah proses penangkapan dan pemanfaatan karbon dioksida yang rendah energi dan rendah CAPEX. Gas tersebut berasal dari aliran gas, yaitu udara sekitar. Konversi selanjutnya dari karbon dioksida dan hidrogen menghasilkan hidrokarbon yang menambah nilai pada proses dan membuat teknologi tersebut menguntungkan.

Greenlyte lebih lanjut mengoptimalkan teknologinya dengan mengadopsi pendekatan siklus penuh, di mana absorbent yang digunakan diregenerasi dalam elektrolisis dan selanjutnya digunakan untuk absorpsi. Beberapa tolok ukur proses, termasuk absorpsi dalam larutan sorbent cair, presipitasi sebagai hidrogen karbonat, dan desorpsi melalui elektrolisis, telah dipatenkan oleh Greenlyte.

Pada Maret 2024, Greenlyte Carbon Technologies menutup putaran pra-seri A sebesar €10,5 juta. Selain partisipasi besar semua investor, yaitu Earlybird Venture Capital, Green Generation Fund, Carbon Removal Partners, dan anggota dewan Dr. Udo Jung, Partech bergabung dengan kelompok investor.

Pendanaan ini memvalidasi daya tarik yang berhasil diraih Greenlyte baru-baru ini dalam bentuk kemitraan dan perjanjian offtake bernilai tinggi. Perusahaan memenangkan dua hibah dari European Fund for Regional Developments dan kini telah mengumpulkan lebih dari €20 juta dalam ekuitas dan hibah gabungan sejak berdiri 18 bulan lalu.

“Dengan dana baru, kami akan dapat memperluas tim kami dari 30 menjadi 50 orang, memungkinkan kami melakukan pengembangan teknologi dan penerapan secara paralel dengan peluncuran pasar yang dipercepat, mempercepat skala kami, dan menurunkan biaya lebih cepat. Putaran ini membuktikan ambisi kami untuk membangun juara DAC global dengan cepat.”

Masa Depan dengan Teknologi Penangkapan Udara Langsung yang Lebih Efisien

Pemerintah di seluruh dunia telah menyadari manfaat teknologi Penangkapan Udara Langsung. Akibatnya, mereka mulai mendukung dan mendorong proyek DAC dengan cara terbaik yang mereka bisa.

Sebagai contoh, Departemen Energi di Amerika Serikat telah menugaskan hingga tiga kantor mereka, Fossil Energy and Carbon Management, Clean Energy Demonstrations, dan Advanced Research Projects Agency-Energy, untuk mendukung penelitian, pengembangan, dan demonstrasi penangkapan udara langsung. Penelitian ini mencakup banyak aspek, termasuk mengeksplorasi ilmu dan teknologi di balik material, kimia, serta proses biokimia dan geologis yang terkait dengan penangkapan, konversi, dan penyimpanan CO2.

Salah satu inisiatif paling populer di bidang ini adalah inisiatif Carbon Negative Shot—sebuah panggilan untuk inovasi dalam jalur penghilangan karbon dioksida yang akan menangkap CO2 dari atmosfer dan menyimpannya pada skala satu miliar ton dengan biaya kurang dari $100 per ton metrik net CO2-ekivalen.

Upaya seperti ini, dikombinasikan dengan investasi di sektor swasta, pasti akan membantu membuat kemajuan signifikan tidak hanya dalam menetapkan standar tinggi tetapi juga membuat standar tersebut dapat diakses oleh industri dan produsen karbon dioksida di seluruh dunia.

Klik di sini untuk daftar saham penangkapan karbon terbaik.