Carbon Capture and Storage (CCS): Solusi Teknologi untuk Mengurangi Emisi Karbon dan Menyelamatkan Iklim

Apa Itu Carbon Capture and Storage?

Carbon Capture and Storage (CCS) adalah sebuah teknologi yang dirancang untuk menangkap emisi karbon dioksida (CO₂) dari sumber-sumber besar seperti pembangkit listrik berbahan bakar fosil, industri semen, baja, dan kimia. Setelah CO₂ berhasil ditangkap, gas ini kemudian dikompresi, diangkut, dan disimpan jauh di bawah permukaan bumi, biasanya dalam formasi batuan geologis yang stabil seperti akuifer asin dalam atau ladang minyak dan gas yang sudah habis.

Tujuan utama dari CCS adalah untuk mengurangi jumlah CO₂ yang dilepaskan ke atmosfer, yang merupakan gas rumah kaca utama penyebab pemanasan global. Teknologi ini memungkinkan sektor-sektor industri yang sulit untuk melakukan dekarbonisasi tetap beroperasi sambil tetap menekan emisi karbon mereka. CCS juga merupakan komponen penting dalam strategi global menuju Net Zero Emission—keadaan di mana jumlah emisi karbon yang dilepaskan setara dengan jumlah yang diserap kembali oleh alam atau teknologi.

Dalam konteks perubahan iklim, CCS memiliki peran yang sangat penting. Meskipun energi terbarukan seperti matahari dan angin terus berkembang, kenyataannya dunia masih sangat tergantung pada bahan bakar fosil untuk memenuhi kebutuhan energi. Oleh karena itu, CCS dipandang sebagai solusi jangka menengah yang memungkinkan kita untuk tetap menggunakan sumber daya yang ada sambil meminimalkan dampaknya terhadap lingkungan.

Selain itu, CCS juga penting dalam mendukung keberlanjutan energi karena dapat diterapkan dalam kombinasi dengan bioenergi (BECCS), menghasilkan potensi emisi negatif—yaitu menyerap lebih banyak karbon dari atmosfer daripada yang dilepaskan. Dengan demikian, CCS bukan hanya teknologi mitigasi, tetapi juga alat strategis dalam transisi menuju masa depan energi yang lebih bersih dan berkelanjutan.

Proses Utama dalam Teknologi Carbon Capture and Storage (CCS)

Teknologi Carbon Capture and Storage (CCS) terdiri dari tiga tahapan utama, yaitu penangkapan (capture), transportasi (transport), dan penyimpanan (storage). Ketiga proses ini bekerja secara terpadu untuk mengurangi emisi karbon dioksida (CO₂) yang dihasilkan oleh aktivitas manusia, khususnya dari sektor industri dan energi.

A. Capture (Penangkapan CO₂)

Langkah pertama adalah penangkapan CO₂ dari sumber emisi besar. CO₂ biasanya ditangkap dari:

• Pembangkit listrik berbahan bakar fosil (batubara dan gas alam)
• Industri berat seperti pabrik semen, baja, petrokimia, pupuk, dan kilang minyak

Terdapat tiga pendekatan teknologi utama dalam penangkapan CO₂:

1.  Pre-combustion Capture

Teknologi ini digunakan sebelum bahan bakar dibakar. Bahan bakar (seperti batubara atau gas) diubah menjadi gas sintetik (syngas), yang kemudian direaksikan untuk menghasilkan CO₂ dan hidrogen. CO₂ kemudian dipisahkan dan ditangkap, sementara hidrogen digunakan untuk pembakaran bersih.

    2. Post-combustion Capture

Ini adalah metode paling umum, di mana CO₂ ditangkap dari gas buang hasil pembakaran. Gas buang dialirkan melalui larutan pelarut kimia seperti amina, yang secara selektif menyerap CO₂. Setelah itu, CO₂ dipisahkan dari pelarut dan dikompresi.

    3. Oxy-fuel Combustion

Dalam pendekatan ini, bahan bakar dibakar dengan oksigen murni, bukan udara. Proses ini menghasilkan gas buang yang terutama terdiri dari CO₂ dan uap air, sehingga lebih mudah dipisahkan. Uap air kemudian dikondensasi dan CO₂ dikumpulkan.

Teknologi penangkapan ini memiliki tantangan tersendiri, terutama terkait biaya, efisiensi energi, dan integrasi dengan sistem industri yang sudah ada.

B. Transport (Transportasi CO₂)

Setelah CO₂ ditangkap dan dikompresi menjadi bentuk cair atau superkritis, langkah berikutnya adalah memindahkannya ke lokasi penyimpanan. Ada beberapa metode transportasi yang digunakan :

•  Pipa (Pipeline Transport)

Metode paling umum dan ekonomis untuk jarak pendek hingga menengah. Pipa bawah tanah dirancang khusus untuk membawa CO₂ dengan tekanan tinggi. Jaringan pipa yang luas sudah digunakan di beberapa negara seperti Amerika Serikat dan Norwegia.

• Kapal (Ship Transport)

Untuk jarak jauh atau antarnegara, CO₂ dapat diangkut menggunakan kapal dalam bentuk cair. Metode ini fleksibel untuk negara kepulauan seperti Indonesia.

• Truk atau Kereta

Digunakan dalam skala kecil atau untuk pengangkutan CO₂ dari sumber yang jauh dari jaringan pipa. Kurang ekonomis untuk volume besar, tetapi cocok untuk proyek demonstrasi. Transportasi CO₂ harus memenuhi standar keselamatan tinggi karena tekanan tinggi dan risiko kebocoran.

C. Storage (Penyimpanan CO₂)

Tahap terakhir dari proses CCS adalah penyimpanan CO₂ secara permanen dalam formasi geologi bawah tanah. Ada beberapa media penyimpanan utama: 

• Formasi Saline Aquifer (akuifer asin dalam)

Formasi geologi dalam yang berisi air garam yang tidak layak untuk konsumsi manusia. CO₂ disuntikkan ke dalam lapisan batuan berpori dan tertutup oleh lapisan kedap air

•  Ladang Minyak dan Gas Tua (Enhanced Oil Recovery/EOR)

CO₂ disuntikkan ke dalam ladang minyak tua untuk meningkatkan tekanan dan membantu mendorong minyak keluar. Ini memungkinkan dua manfaat sekaligus: penyimpanan CO₂ dan peningkatan produksi minyak.

• Penyimpanan Bawah Laut

Beberapa proyek menyuntikkan CO₂ langsung ke bawah dasar laut, memanfaatkan tekanan dan suhu tinggi untuk menjaga CO₂ tetap stabil.

• Keamanan Jangka Panjang Penyimpanan CO₂

Penyimpanan CO₂ harus menjamin bahwa gas tidak akan bocor kembali ke atmosfer selama ribuan tahun. Oleh karena itu, sebelum penyimpanan dilakukan, formasi geologi harus dianalisis secara menyeluruh menggunakan teknologi pemodelan dan pemantauan. Sistem pengawasan jangka panjang diterapkan untuk mendeteksi pergerakan CO₂ dan menjamin integritas lingkungan.

Penyimpanan geologis telah terbukti aman dan efektif dalam beberapa proyek besar di dunia seperti Sleipner (Norwegia) dan Quest (Kanada). Dengan ketiga tahapan utama ini—penangkapan, transportasi, dan penyimpanan—teknologi CCS menjadi salah satu solusi penting dalam upaya global menekan emisi gas rumah kaca dan mencegah dampak buruk perubahan iklim. 

Jenis dan Teknologi Terkini dalam CCS 

Teknologi Carbon Capture and Storage (CCS) telah berkembang pesat dari teknologi konvensional menjadi solusi yang lebih inovatif dan efisien dalam menghadapi tantangan emisi karbon. Secara umum, CCS dapat dibagi menjadi dua kategori besar: teknologi generasi pertama dan inovasi terbaru yang lebih canggih.
Teknologi Generasi Pertama

Teknologi CCS generasi pertama mencakup metode konvensional seperti post-combustion capture menggunakan pelarut kimia (seperti amina), serta pre-combustion dan oxy-fuel combustion. Meskipun telah terbukti secara teknis, teknologi ini sering kali memiliki biaya yang tinggi dan konsumsi energi yang besar (energy penalty) karena proses pemisahan dan kompresi CO₂ membutuhkan energi tambahan dari sistem utama.
Inovasi Baru dalam CCS

Inovasi terkini mencakup pendekatan yang lebih fleksibel dan berpotensi lebih efisien:

• Direct Air Capture (DAC)

DAC adalah teknologi yang menyerap CO₂ langsung dari atmosfer menggunakan bahan kimia penyerap karbon. Teknologi ini sangat menjanjikan karena tidak terbatas pada lokasi industri, namun tantangan utamanya adalah biaya operasional yang sangat tinggi karena rendahnya konsentrasi CO₂ di udara.

• Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS)

Teknologi ini menggabungkan pembakaran biomassa untuk energi dengan penangkapan dan penyimpanan CO₂. Karena biomassa menyerap CO₂ saat tumbuh, BECCS dapat menghasilkan emisi negatif, artinya menghilangkan CO₂ dari atmosfer secara bersih.

• Perbandingan Efektivitas dan Biaya

Secara umum, post-combustion lebih mudah diimplementasikan tetapi mahal secara operasional. Sementara DAC dan BECCS memiliki potensi jangka panjang lebih besar, terutama dalam strategi global menuju emisi nol bersih, namun memerlukan investasi dan riset lanjutan untuk menurunkan biaya dan meningkatkan efisiensi. 

Kelebihan dan Manfaat Carbon Capture and Storage (CCS)

Teknologi Carbon Capture and Storage (CCS) menawarkan sejumlah kelebihan yang menjadikannya salah satu strategi paling potensial dalam menghadapi krisis iklim global. Selain secara langsung menurunkan emisi karbon dioksida (CO₂), CCS juga memiliki peran penting dalam mendukung transisi energi yang berkelanjutan dan pencapaian target iklim internasional.

1. Mengurangi Emisi Karbon Industri

Salah satu keunggulan utama CCS adalah kemampuannya untuk menangkap emisi CO₂ dari sumber industri besar yang sulit didekarbonisasi, seperti pabrik semen, baja, pupuk, dan pembangkit listrik berbahan bakar fosil. Sektor-sektor ini merupakan penyumbang emisi karbon signifikan dan tidak mudah digantikan oleh teknologi hijau seperti tenaga surya atau angin. Dengan CCS, industri-industri ini tetap dapat beroperasi sambil mengurangi jejak karbonnya secara drastis.

2. Menjadi Solusi Transisi Menuju Netralitas Karbon

CCS dianggap sebagai teknologi jembatan dalam perjalanan menuju netralitas karbon (Net Zero Emission). Saat dunia masih sangat bergantung pada bahan bakar fosil untuk energi dan produksi industri, CCS memungkinkan penurunan emisi secara signifikan sambil memberi waktu untuk mengembangkan dan memperluas pemanfaatan energi bersih. CCS juga dapat mendukung strategi emisi negatif melalui kombinasi dengan bioenergi (BECCS) atau teknologi penangkapan langsung dari udara (DAC).

3. Potensi untuk Dikombinasikan dengan Energi Terbarukan

CCS juga dapat diintegrasikan dengan sistem energi terbarukan untuk menciptakan sistem energi yang lebih bersih dan andal. Misalnya, hidrogen biru yang dihasilkan dari gas alam dengan penangkapan CO₂ dapat menjadi alternatif bahan bakar bersih yang efisien. Dalam konteks ini, CCS memperluas fleksibilitas teknologi energi rendah karbon dan memperkuat ketahanan energi global

Tantangan dan Kendala Implementasi Carbon Capture and Storage (CCS)

Meskipun Carbon Capture and Storage (CCS) dianggap sebagai solusi penting dalam mengurangi emisi karbon global, implementasinya tidak lepas dari berbagai tantangan teknis, ekonomi, sosial, dan regulasi. Beberapa kendala utama berikut ini perlu dipahami untuk mengevaluasi potensi CCS secara menyeluruh.

1. Biaya Teknologi dan Infrastruktur yang Tinggi

Salah satu hambatan terbesar dalam pengembangan CCS adalah biaya investasi awal yang sangat tinggi. Teknologi penangkapan CO₂, sistem transportasi, serta pembangunan infrastruktur penyimpanan memerlukan dana miliaran dolar. Selain itu, biaya operasional juga tinggi karena proses penangkapan dan pemurnian CO₂ memerlukan energi tambahan, yang dikenal sebagai energy penalty. Hal ini membuat CCS menjadi kurang kompetitif dibandingkan dengan alternatif lain seperti energi terbarukan, kecuali jika ada insentif atau subsidi dari pemerintah.

2. Resistensi Masyarakat dan Isu Keamanan Bawah Tanah

Kekhawatiran masyarakat terhadap keamanan penyimpanan CO₂ di bawah tanah juga menjadi tantangan serius. Isu seperti kebocoran CO₂, pencemaran air tanah, atau bahkan gempa mikro akibat tekanan injeksi menjadi sumber kekhawatiran. Meskipun banyak penelitian menunjukkan bahwa penyimpanan geologis bisa aman jika dikelola dengan baik, masih ada resistensi dari sebagian masyarakat yang memandang CCS sebagai solusi "sementara" yang mempertahankan ketergantungan terhadap bahan bakar fosil.

3. Aspek Regulasi dan Perizinan

Implementasi CCS juga terkendala oleh keterbatasan regulasi dan birokrasi. Di banyak negara, belum ada kerangka hukum yang jelas dan komprehensif untuk mengatur tanggung jawab, kepemilikan CO₂, hak penggunaan lahan bawah tanah, serta prosedur pemantauan jangka panjang. Proses perizinan yang rumit dan lambat dapat menghambat laju pengembangan proyek CCS skala besar. 

Peran Carbon Capture and Storage (CCS) dalam Agenda Global

Dalam menghadapi krisis iklim, Carbon Capture and Storage (CCS) memainkan peran strategis sebagai salah satu pilar utama dekarbonisasi global. Teknologi ini tidak hanya menjadi solusi teknis, tetapi juga bagian penting dalam kebijakan dan komitmen internasional untuk mengurangi emisi gas rumah kaca.

1. Target IPCC dan Perjanjian Paris

Laporan Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) secara tegas menyatakan bahwa untuk membatasi kenaikan suhu global di bawah 1,5°C atau bahkan 2°C seperti yang diamanatkan dalam Perjanjian Paris, dunia harus mencapai emisi netral pada pertengahan abad ini. Dalam skenario IPCC, CCS menjadi teknologi kunci yang wajib diadopsi secara luas, terutama untuk sektor-sektor industri yang sulit didekarbonisasi. Tanpa penerapan CCS, target iklim global diperkirakan akan jauh lebih sulit — dan mahal — untuk dicapai.

2. Negara-Negara yang Sudah Menerapkan CCS

Beberapa negara telah menunjukkan kepemimpinan dalam implementasi CCS. Norwegia, misalnya, melalui proyek Sleipner dan Northern Lights, menjadi pelopor CCS laut dalam. Kanada menjalankan proyek Quest dan Boundary Dam untuk menangkap emisi dari industri dan pembangkit listrik. Amerika Serikat juga telah mengembangkan berbagai proyek CCS skala besar, didukung oleh insentif pajak seperti 45Q Tax Credit. Negara-negara ini membuktikan bahwa CCS bukan hanya wacana, melainkan solusi nyata yang dapat dioperasikan secara teknis dan ekonomis.

3. Strategi Dekarbonisasi Jangka Panjang

Banyak negara memasukkan CCS ke dalam strategi jangka panjang menuju Net Zero Emission, sebagai pelengkap energi terbarukan. CCS juga diintegrasikan dalam peta jalan industri untuk mendukung ekonomi karbon rendah, termasuk dalam sektor-sektor penting seperti semen, baja, dan hidrogen biru. 

CCS di Indonesia dan Potensinya

Sebagai negara berkembang dengan sektor energi dan industri yang masih sangat bergantung pada bahan bakar fosil, Indonesia memiliki peluang besar untuk mengembangkan teknologi Carbon Capture and Storage (CCS) sebagai bagian dari strategi dekarbonisasi nasional. Potensi ini dilandasi oleh kondisi geologi yang mendukung, kebutuhan industri yang tinggi, serta dorongan kebijakan dari pemerintah.

1. Potensi Formasi Geologi Indonesia untuk Penyimpanan Karbon

Secara geologis, Indonesia memiliki formasi batuan sedimen dan akuifer asin dalam yang tersebar luas di berbagai wilayah, terutama di wilayah Kalimantan, Sumatera, dan Papua. Selain itu, terdapat banyak ladang minyak dan gas tua yang berpotensi digunakan untuk penyimpanan CO₂ sekaligus mendukung teknologi Enhanced Oil Recovery (EOR). Laporan dari Kementerian ESDM dan lembaga penelitian menunjukkan bahwa Indonesia memiliki potensi penyimpanan CO₂ mencapai lebih dari 400 gigaton, jumlah yang sangat besar untuk mendukung proyek CCS dalam jangka panjang.

2. Kebijakan Pemerintah Indonesia Terkait CCS

Pemerintah Indonesia telah mulai merespons kebutuhan implementasi CCS melalui berbagai kebijakan. Pada tahun 2023, Peraturan Menteri ESDM Nomor 2 Tahun 2023 resmi diterbitkan untuk mengatur pelaksanaan Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) di industri hulu migas. Pemerintah juga mulai memasukkan CCS ke dalam peta jalan transisi energi dan target Net Zero Emission tahun 2060. Kebijakan ini menjadi sinyal penting bagi investor dan pelaku industri untuk mengembangkan proyek CCS di Indonesia.

3. Peluang CCS untuk Industri Batu Bara, Semen, dan Energi

Industri batu bara, pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), dan industri semen merupakan penyumbang emisi CO₂ terbesar di Indonesia. Dengan menerapkan CCS, sektor-sektor ini dapat terus beroperasi sembari menekan emisi mereka secara signifikan. CCS juga membuka peluang untuk produksi hidrogen biru dari gas alam dan batubara, yang dapat menjadi sumber energi bersih di masa depan. 

Kontroversi dan Kritik terhadap Carbon Capture and Storage (CCS)

Meskipun Carbon Capture and Storage (CCS) diakui secara luas sebagai solusi potensial untuk menekan emisi karbon, teknologi ini tidak luput dari kritik dan kontroversi. Sejumlah pihak mempertanyakan efektivitas jangka panjang CCS dan memperingatkan potensi dampak negatif terhadap lingkungan serta arah kebijakan energi secara keseluruhan.

1. CCS: Solusi Nyata atau Sekadar Alat untuk Memperpanjang Ketergantungan pada Bahan Bakar Fosil?

Salah satu kritik utama terhadap CCS adalah anggapan bahwa teknologi ini lebih banyak menguntungkan industri bahan bakar fosil dibandingkan mendukung transisi energi bersih. Dengan mengandalkan CCS, beberapa perusahaan minyak dan gas dinilai hanya "menambal" masalah emisi karbon tanpa mengubah model bisnis mereka secara fundamental. Kritikus menyebut CCS sebagai cara untuk menunda peralihan ke energi terbarukan, karena dianggap memperpanjang umur pembangkit berbasis batubara dan gas alam.

Selain itu, ada kekhawatiran bahwa investasi besar pada CCS dapat mengalihkan pendanaan dari pengembangan energi terbarukan seperti matahari dan angin, yang sebenarnya lebih berkelanjutan dan semakin kompetitif secara ekonomi.

2. Risiko Kebocoran dan Kerusakan Lingkungan Jangka Panjang

Meskipun sebagian besar studi menunjukkan bahwa penyimpanan geologis CO₂ aman, tetap ada kekhawatiran akan risiko kebocoran jangka panjang. Jika CO₂ bocor kembali ke atmosfer atau mencemari air tanah, maka seluruh upaya penangkapan menjadi sia-sia dan bahkan bisa membahayakan lingkungan dan kesehatan masyarakat. Risiko gempa mikro akibat tekanan tinggi dalam injeksi CO₂ juga menjadi perhatian, meskipun skalanya cenderung kecil.

Keberhasilan CCS sangat bergantung pada sistem pemantauan dan pengelolaan risiko yang ketat. Tanpa itu, teknologi ini bisa menimbulkan konsekuensi lingkungan baru yang tidak kalah serius dibanding emisi itu sendiri. 

Masa Depan Carbon Capture and Storage (CCS): Inovasi dan Prospek

Meskipun masih menghadapi tantangan besar, masa depan Carbon Capture and Storage (CCS) tampak semakin cerah berkat kemajuan teknologi, kolaborasi global, dan meningkatnya kesadaran akan pentingnya aksi iklim. Berbagai inisiatif internasional dan inovasi mulai mempercepat pengembangan CCS sebagai bagian integral dari transisi menuju ekonomi karbon rendah.

1. Kolaborasi Internasional dalam Riset CCS

Kemajuan CCS sangat bergantung pada kerja sama lintas negara dalam hal riset, investasi, dan kebijakan. Sejumlah organisasi global seperti Global CCS Institute, IEA Greenhouse Gas R&D Programme (IEAGHG), dan Mission Innovation telah membentuk platform kolaboratif untuk mempercepat pengembangan teknologi CCS. Negara-negara seperti Norwegia, Jepang, Amerika Serikat, dan Uni Eropa berperan aktif dalam pendanaan proyek CCS skala besar dan berbagi data teknis antarnegara. Kolaborasi ini penting untuk menurunkan biaya, meningkatkan efisiensi, dan menciptakan standar keselamatan global.

2. Integrasi CCS dengan Energi Hijau

Masa depan CCS juga semakin menjanjikan dengan adanya integrasi ke dalam rantai energi hijau, khususnya pada bioenergi (BECCS) dan produksi hidrogen biru. BECCS memungkinkan pengurangan emisi secara negatif, yaitu menyerap lebih banyak CO₂ daripada yang dihasilkan. Sementara itu, hidrogen biru—yang dihasilkan dari gas alam dengan penangkapan CO₂—menjadi solusi transisi untuk industri dan transportasi berat. Kombinasi CCS dengan sumber energi bersih akan memperluas cakupan aplikasi dan mempercepat pengurangan emisi secara global.

3. Prediksi Pertumbuhan Pasar CCS Secara Global

Menurut proyeksi berbagai lembaga energi dunia, pasar CCS akan tumbuh pesat dalam dua dekade ke depan. International Energy Agency (IEA) memperkirakan bahwa lebih dari 6 gigaton CO₂ per tahun perlu ditangkap dan disimpan pada tahun 2050 agar target Net Zero tercapai. Hal ini membuka peluang besar bagi investasi, penciptaan lapangan kerja baru, dan pertumbuhan ekonomi hijau berbasis teknologi rendah karbon.