Teknologi Penghilangan Metana Perlu Dipertimbangkan Kembali, Karena Dampaknya Mungkin Lebih Besar Daripada Manfaatnya

Methana terus menimbulkan risiko lingkungan di seluruh dunia. Sayangnya, gas rumah kaca berbahaya ini berkontribusi pada kehilangan ozon dan menjadi penyebab utama penyakit paru. Oleh karena itu, banyak upaya telah dilakukan untuk mencoba menemukan cara mengurangi atau menghilangkan dampak metana pada lingkungan. Sayangnya, upaya yang sama belum diarahkan untuk menentukan efek jangka panjang atau konsekuensi tak terduga yang dihasilkan oleh penghilangan metana. Inilah yang perlu Anda ketahui.

Metana (CH4)

Metana terbentuk ketika satu molekul karbon dan hidrogen berikatan. Metana melimpah di alam dan sering berada di bawah tanah. Konsentrasi utamanya berada di bawah permukaan laut dan di wilayah Arktik. Metana tidak berwarna, tidak berbau, dan sangat mudah terbakar.

Ini adalah salah satu gas rumah kaca paling korosif, dengan studi menunjukkan potensi pemanasan global (GWP) nya 27,9 kali lipat dibandingkan karbon dioksida (CO2) selama periode 100 tahun.  Program Lingkungan PBB (UNEP) menentukan bahwa metana telah menyumbang sekitar 30% perubahan iklim sejak zaman pra-industri.

Metana merupakan produk sampingan dari banyak proses industri, termasuk penambangan minyak dan batu bara, penyulingan gas, bahkan pengelolaan tempat pembuangan akhir. Anehnya, hanya industri-industri ini yang menghasilkan 60% metana yang dilepaskan ke atmosfer. Polusi ini terus menyebabkan peningkatan jumlah orang yang menderita asma, penyakit kardiovaskular, dan stroke akibat ozon di permukaan tanah.

Penghilangan Metana Alami

Ibu alam memiliki beberapa teknik penghilangan metana bawaan yang bekerja dengan baik ketika lingkungan berada dalam keseimbangan. Oksidasi terjadi di atmosfer, menghilangkan metana dari lingkungan secara aman dengan menambahkan molekul lain dan menghasilkan O2. Namun, sistem-sistem ini telah terbebani karena peningkatan emisi. Untungnya, para ilmuwan telah menemukan cara unik untuk meniru pendekatan tersebut.

Sumber – University of Utah

Metode Saat Ini untuk Menghilangkan Metana

Ada beberapa cara yang dikembangkan ilmuwan untuk mengurangi efek berbahaya atau memanfaatkan kembali metana. Strategi ini berfokus pada memastikan metana tidak tetap terperangkap di atmosfer, yang dapat merusak lapisan ozon. Metode-metode tersebut berkisar dari meniru alam hingga menciptakan proses manufaktur baru yang menggunakan metana alih-alih membuang atau melepaskannya.

Oksidasi

Proses penghilangan metana yang paling umum adalah meniru alam dengan menambahkan lebih banyak oksigen ke atmosfer. Metode ini menunjukkan potensi, sehingga banyak yang mendorong penerapan segera secara skala besar dari menara oksidasi. Berikut beberapa metode unik lainnya yang dipikirkan peneliti.

Pencegahan

Cara terbaik untuk mengurangi tingkat metana adalah mencegahnya masuk atau tetap berada di atmosfer. Metode pencegahan meliputi integrasi energi hijau untuk pabrik, metode pengeboran baru untuk penambang, dan memberi pakan ternak makanan berbeda untuk mencegah gas.

Sistem Loop Tertutup

Salah satu pendekatan menarik yang ditemukan ilmuwan adalah menciptakan proses manufaktur loop tertutup yang mengambil karbon dioksida yang dihasilkan sebagai produk sampingan limbah dan menambahkan molekul tambahan untuk menghasilkan metana. Metana kemudian digunakan dalam proses manufaktur dan limbah CO2 kembali didaur ulang. Pendekatan ini dapat menghasilkan fasilitas manufaktur yang lebih bersih dan lebih efisien.

Risiko Penghilangan Metana

Beberapa risiko lingkungan dan kesehatan publik dapat muncul saat menggunakan sistem penghilangan metana. Pertama, sebagian besar pendekatan belum mempertimbangkan efek samping dari penghilangan metana dan apakah penghilangannya akan menciptakan ikatan kimia baru yang lebih berbahaya atau mengurangi efektivitas proses seiring waktu.
Beberapa ilmuwan khawatir bahwa mengubah tingkat oksidan troposfer dapat menghasilkan polutan sekunder, termasuk ozon berbahaya dan partikel. Selain itu, tidak ada pengawasan internasional atau kepatuhan regulasi yang harus diikuti para insinyur selama fase eksperimen mereka. Untungnya, tim insinyur dari Departemen Ilmu Atmosfer di University of Utah meluangkan waktu untuk mengungkap efek jangka panjang dari proses penghilangan metana saat ini.

Studi Risiko Penghilangan Metana

Studi “Potential Air Quality Side-Effects of Emitting H2O2 to Enhance Methane Oxidation as a Climate Solution“¹ merupakan makalah pertama yang menyelami kemungkinan efek samping dari beberapa teknologi penghilangan ini. Makalah tersebut memperkenalkan percobaan di mana menara menyemprotkan hidrogen peroksida (H₂O₂) yang diaerosolkan ke atmosfer. H₂O₂ berikatan dengan metana, menghilangkannya dari udara seperti penyerap alami.

Simulasi Komputer Risiko Penghilangan Metana

Peneliti mengambil data dari 50 menara yang tersebar di seluruh Amerika Utara selama satu tahun. Menara-menara tersebut melepaskan O2, dan efeknya dipelajari. Data tersebut kemudian digunakan untuk membuat simulasi grid bersarang dari proses tersebut. Simulasi mencakup beberapa tingkat emisi dan mempertimbangkan berbagai faktor lingkungan yang dapat memengaruhi ikatan seperti tingkat sinar matahari.

Model transport kimia global insinyur, GEOS-Chem, mampu mensimulasikan empat musim, pola cuaca yang berbeda, dan banyak lagi. Secara khusus, tim memutuskan menggunakan 3 skenario emisi yang berbeda. Pendekatan ini memungkinkan insinyur menemukan masalah spesifik lebih cepat.

Uji Risiko Penghilangan Metana

Para insinyur mulai menguji simulasi mereka dengan pola yang bervariasi. Setiap pola semprotan memiliki jumlah yang telah ditetapkan. Misalnya, pola sedang melepaskan 1,35 pon H2O2 setiap detik. Langkah ini diulang dalam simulasi selama sepuluh jam per hari selama satu tahun penuh. Dari situ, tim memiliki sensor yang dapat menentukan jumlah yang mengalami fotolisis, menghasilkan O2.

Hasil Uji Risiko Penghilangan Metana

Uji tersebut menunjukkan beberapa hasil yang menarik dan tak terduga. Pertama, hasilnya menunjukkan bahwa insinyur perlu menambahkan jauh lebih banyak H2O2 sebelum metode pengurangan metana ini memiliki efek yang dapat diabaikan. Bahkan dengan 50 menara yang menyebarkan, hanya akan mengurangi 0,01% emisi metana antropogenik tahunan.

Untuk menjadi efektif, metode ini harus ditingkatkan ke tingkat yang berbahaya. Tim menentukan bahwa diperlukan hingga 352.000 emisi untuk membuat perbedaan. Dalam skenario ini, mereka menghilangkan 50% metana antropogenik. Bahkan jika menara ditingkatkan, masih diperlukan lebih dari 40.000 untuk menghasilkan efek yang nyata.

Secara khusus, pengujian menunjukkan bahwa penggunaan oksidasi dapat meningkatkan kualitas udara. Namun, perbaikan hanya bertahan sekitar 50 tahun sebelum efek samping yang tidak diinginkan muncul dalam model. Salah satu temuan, insinyur menentukan bahwa tingkat partikel tinggi akan dilepaskan ke atmosfer.

Partikulat

Partikulat merupakan masalah kesehatan utama secara global. Peningkatan tingkat partikulat telah dihubungkan dengan depresi, bunuh diri, dan penyakit paru, menurut studi terbaru Organisasi Kesehatan Dunia (WHO). Studi tersebut mengungkapkan bahwa mengurangi tingkat PM menjadi 10 mikrogram per meter kubik secara signifikan menurunkan tingkat depresi pada populasi.
Efek samping proses H2O2 menghasilkan dampak kecil pada polusi O3 permukaan. Selain itu, aerosol sulfat mengalami peningkatan 3% di semua kotak grid permukaan tanah. Peningkatan ini dapat menyebabkan pembentukan konsentrasi sulfat dan nitrat, yang berujung pada dampak lingkungan jangka panjang pada biosfer dan hidrosfer. Hasilnya membuktikan bahwa dalam jangka panjang, kualitas udara akan mengalami penurunan signifikan akibat gaya penghilangan metana ini.

Peneliti Risiko Penghilangan Metana

Studi ini dipimpin oleh insinyur dari University of Utah. Secara khusus, ilmuwan atmosfer Alfred Mayhew dan Jessica Haskins adalah penulis utama. Tim kini berusaha menggunakan data mereka untuk menguji proses pengurangan metana lainnya. Tujuannya adalah memastikan keseimbangan halus alam tidak terganggu secara tidak sengaja saat berupaya memperbaiki perubahan iklim.

Memimpin Inovasi Berkelanjutan

Banyak perusahaan yang terlibat dalam strategi penangkapan karbon dan pengurangan metana. Perusahaan-perusahaan ini telah mengalami peningkatan baru-baru ini karena PBB dan organisasi global lainnya mengeluarkan jadwal yang menguntungkan untuk mengurangi emisi global. Berikut satu contoh perusahaan yang dapat mengambil data dari studi ini dan mengintegrasikannya ke dalam sistem bisnisnya saat ini dengan sukses.

Occidental Petroleum (OXY)

Occidental Petroleum (OXY ) memasuki pasar pada tahun 1920 sebagai pemasok minyak yang berfokus pada lingkungan. Perusahaan ini memperoleh reputasi karena inovasi dan telah meluncurkan beberapa kampanye unik yang dirancang untuk mencapai target nol emisi pada tahun 2050.

Saat ini, Occidental Petroleum adalah penyedia teknologi penangkapan karbon terkemuka. Perusahaan ini memiliki operasi di AS dan di seluruh Timur Tengah. Perusahaan tetap menjadi kekuatan pionir dan baru-baru ini menandatangani nota kesepahaman dengan TAE Technologies. Tujuan kemitraan ini adalah untuk memperluas peluang riset dalam penggunaan teknologi fusi nuklir TAE.

Perkembangan terbaru ini, bersama dengan teknologi tambahan, akan membantu meningkatkan permintaan saham OXY. Akan ada manfaat besar jika perusahaan mengintegrasikan data ini untuk mengubah model bisnisnya dan meningkatkan efisiensi. Untuk saat ini, OXY dianggap sebagai “hold” yang kuat oleh banyak analis.

Penghilangan Metana – Lebih Rumit daripada yang Anda Pikirkan.

Insinyur harus memperhatikan efek jangka panjang dari teknologi pengurangan metana mereka. Ketika Anda meninjau solusi lingkungan, persyaratan ini meningkat sepuluh kali lipat. Keseimbangan ekosistem yang rapuh memperhatikan semua perubahan dan menyesuaikan diri secara tepat. Oleh karena itu, diperlukan pendekatan yang sangat hati-hati, dipadukan dengan pencegahan yang kuat, untuk menyelesaikan masalah ini tanpa menimbulkan masalah tambahan sepanjang perjalanan.

Pelajari tentang proyek lingkungan keren lainnya di sini.

Referensi Studi:

^{1. Mayhew, A. W., & Haskins, J. D. (2025). Potensi Efek Samping Kualitas Udara dari Emisi H₂O₂ untuk Meningkatkan Oksidasi Metana sebagai Solusi Iklim. Environmental Science & Technology, 59(1), 679–688. https://doi.org/10.1021/acs.est.4c11697}