Bahan Inovatif Mengubah Bangunan Menjadi Penyerap Karbon Besar
Temukan bagaimana bahan bangunan sehari-hari bisa menjadi kunci penyimpanan karbon secara besar-besaran, menurut sebuah studi baru.
Teknologi seperti biochar dalam beton dan plastik berbasis biomassa dapat mengubah bangunan menjadi penyerap karbon, sehingga mendorong kemajuan ekonomi dan lingkungan.
Penyimpanan Karbon pada Bahan Konstruksi
Bahan konstruksi seperti beton dan plastik dapat memainkan peran penting dalam menyimpan miliaran ton karbon dioksida, menurut penelitian terbaru yang dilakukan para peneliti dari Universitas California, Davis, dan Universitas Stanford. Diterbitkan hari ini (9 Januari) di jurnal Sainspenelitian ini menyoroti bagaimana memasukkan CO2 penyimpanan di gedung-gedung, serta upaya dekarbonisasi perekonomian, dapat membantu mencapai target pengurangan gas rumah kaca global.
“Potensinya cukup besar,” kata Elisabeth Van Roijen, penulis utama studi tersebut dan mantan mahasiswa pascasarjana di UC Davis.
Memikirkan Kembali Penyerapan Karbon
Penyerapan karbon melibatkan penangkapan karbon dioksida – baik langsung dari sumbernya atau dari atmosfer – untuk menstabilkannya, dan menyimpannya dengan cara yang mencegahnya berkontribusi terhadap perubahan iklim. Metode tradisional termasuk menyuntikkan CO2 di bawah tanah atau menyimpannya di laut dalam, namun pilihan ini memiliki kendala teknis dan risiko lingkungan.
“Bagaimana jika kita bisa memanfaatkan material yang sudah kita produksi dalam jumlah besar untuk menyimpan karbon?” kata Van Roijen.
Menjelajahi Penangkapan Karbon pada Bahan Bangunan
Bekerja sama dengan Sabbie Miller, profesor teknik sipil dan lingkungan di UC Davis, dan Steve Davis di Universitas Stanford, Van Roijen menghitung potensi penyimpanan karbon dalam berbagai bahan bangunan umum termasuk beton (semen dan agregat), aspal, plastik. , kayu dan batu bata.
Lebih dari 30 miliar ton versi konvensional bahan-bahan ini diproduksi di seluruh dunia setiap tahunnya.
Potensi Gigaton Beton
Pendekatan penyimpanan karbon yang dipelajari mencakup penambahan biochar (dibuat dengan memanaskan limbah biomassa) ke dalam beton; menggunakan batuan buatan yang dapat diisi karbon sebagai agregat beton dan perkerasan aspal; plastik dan bahan pengikat aspal yang berbahan dasar biomassa dan bukan sumber minyak bumi; dan memasukkan serat biomassa ke dalam batu bata. Teknologi-teknologi ini berada pada tahap kesiapan yang berbeda-beda, beberapa di antaranya masih diselidiki pada skala laboratorium atau uji coba, dan teknologi lainnya sudah tersedia untuk diadopsi.
Para peneliti menemukan bahwa meskipun plastik berbasis bio dapat menyerap karbon dalam jumlah terbesar berdasarkan beratnya, potensi penyimpanan karbon terbesar sejauh ini adalah penggunaan agregat berkarbonasi untuk membuat beton. Hal ini karena beton sejauh ini merupakan bahan bangunan paling populer di dunia: Lebih dari 20 miliar ton diproduksi setiap tahunnya.
“Jika memungkinkan, sedikit penyimpanan dalam beton akan memberikan manfaat yang besar,” kata Miller. Tim menghitung bahwa jika 10% produksi agregat beton dunia bersifat karbonat, maka hal tersebut dapat menyerap satu gigaton CO2.2.
Inovasi Berbasis Bio dan Ekonomi Sirkular
Bahan baku untuk proses baru pembuatan bahan bangunan ini sebagian besar adalah bahan limbah bernilai rendah seperti biomassa, kata Van Roijen. Menerapkan proses-proses baru ini akan meningkatkan nilainya, menciptakan pembangunan ekonomi dan mendorong ekonomi sirkular, katanya.
Beberapa pengembangan teknologi diperlukan, khususnya dalam kasus di mana kinerja material dan potensi penyimpanan bersih dari masing-masing metode manufaktur harus divalidasi. Namun, banyak dari teknologi ini yang menunggu untuk diadopsi, kata Miller.
Referensi: “Bahan bangunan dapat menyimpan lebih dari 15 miliar ton CO2 setiap tahun” 9 Januari 2024, Sains.
DOI: 10.1126/science.adq8594
Referensi: “Bahan bangunan dapat menyimpan lebih dari 16 miliar ton CO2 setiap tahun” oleh Elisabeth Van Roijen, Sabbie A. Miller dan Steven J. Davis, 9 Januari 2025, Sains.
DOI: 10.1126/science.adq8594
Van Roijen sekarang menjadi peneliti di Laboratorium Energi Terbarukan Nasional Departemen Energi AS. Pekerjaan ini didukung oleh hibah KARIR Miller dari National Science Foundation.
