Bahan bakar karbon netral

Bagian dari seri artikel mengenai
Energi berkelanjutan
Ikhtisar
Energi berkelanjutan Bahan bakar karbon netral Penghapusan bertahap bahan bakar fosil
Penghematan energi
Kogenerasi Efisiensi energi Penyimpanan energi Bangunan hijau Pompa panas Tenaga rendah karbon Mikrogenerasi Desain bangunan surya pasif
Energi terbarukan
Bahan bakar hayati Panas bumi Pembangkit listrik tenaga air Surya Pasang surut Ombak Angin
Transportasi berkelanjutan
Kendaraan listrik Kendaraan hijau Hibrida plug-in
Portal Lingkungan
l b s

Bahan bakar karbon netral adalah bahan bakar energi atau sistem energi yang tidak memiliki emisi gas rumah kaca bersih atau jejak karbon. Salah satu kelasnya adalah bahan bakar sintetis (termasuk metana, bensin,bahan bakar diesel, bahan bakar jet atau amonia) yang dihasilkan dari energi terbarukan, berkelanjutan atau nuklir yang digunakan untuk menghidrogenasi karbon dioksida yang ditangkap langsung dari udara (DAC), didaur ulang dari emisi gas buang cerobong pembangkit listrik atau berasal dari asam karbonat dalam air laut. Sumber-sumber energi terbarukan termasuk turbin angin, panel surya, dan pembangkit listrik tenaga air. Jenis sumber energi terbarukan yang lain adalah bahan bakar hayati. Bahan bakar seperti itu berpotensi karbon netral karena tidak menghasilkan peningkatan bersih gas rumah kaca di atmosfer.

Sejauh bahan bakar karbon netral menggantikan bahan bakar fosil, atau jika dihasilkan dari limbah karbon atau asam karbonat air laut, dan pembakarannya tunduk pada penangkapan dan penyimpanan karbon di pipa buang atau knalpot, mereka menghasilkan emisi karbon dioksida negatif dan pembersihan karbon dioksida neto dari atmosfer, dan dengan demikian merupakan bentuk pembersihan gas rumah kaca.

Karbon netral tenaga menjadi gas seperti itu dan bahan bakar karbon negatif dapat diproduksi melalui elektrolisis air untuk menghasilkan hidrogen yang digunakan dalam reaksi Sabatier untuk menghasilkan metana yang kemudian dapat disimpan untuk dibakar kemudian dalam pembangkit listrik sebagai gas alam sintetis, diangkut melalui jalur pipa, truk, atau kapal tanker, atau digunakan dalam proses gas menjadi cairan seperti proses Fischer-Tropsch untuk menghasilkan bahan bakar tradisional untuk transportasi atau pemanasan.

Pabrik metana sintetis 250 kilowatt telah dibangun di Jerman dan sedang ditingkatkan hingga 10 megawatt.

Produksi

Bahan bakar karbon netral merupakan hidrokarbon sintetis. Bahan bakar tersebut dapat diproduksi dalam reaksi-reaksi kimia antara karbon dioksida, yang dapat ditangkap dari pembangkit listrik atau udara, dan hidrogen, yang dihasilkan melalui elektrolisis air menggunakan energi terbarukan. Bahan bakar ini, sering disebut sebagai bahan bakar elektro, menyimpan energi yang digunakan dalam produksi hidrogen. Batu bara juga dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen, tetapi batu bara bukan merupakan sumber karbon netral. Karbon dioksida dapat ditangkap dan dikubur, menjadi bahan bakar fosil karbon netral, meskipun tidak terbarukan. Penangkapan karbon dari gas buang dapat membuat bahan bakar karbon netral menjadi negatif. Hidrokarbon lain dapat diuraikan untuk menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida yang kemudian dapat disimpan, sementara hidrogen digunakan untuk energi atau bahan bakar, yang juga merupakan karbon netral.

Bahan bakar yang paling hemat energi untuk diproduksi adalah gas hidrogen, yang dapat digunakan dalam kendaraan sel bahan bakar hidrogen dan yang memerlukan langkah proses paling sedikit untuk memproduksinya.

Ada beberapa bahan bakar lagi yang dapat dibuat dengan menggunakan hidrogen. Asam format misalnya dapat dibuat dengan mereaksikan hidrogen dengan CO2. Asam format yang dikombinasikan dengan CO2 dapat membentuk isobutanol.

Sejarah

Investigasi bahan bakar netral karbon telah berlangsung selama beberapa dekade. Sebuah laporan tahun 1965 menyarankan sintesis metanol dari karbon dioksida di udara menggunakan tenaga nuklir untuk depot bahan bakar bergerak. Produksi kapal bahan bakar sintetis menggunakan tenaga nuklir dipelajari pada tahun 1977 dan 1995.  Sebuah laporan tahun 1984 mempelajari pemulihan karbon dioksida dari pabrik bahan bakar fosil.  Sebuah laporan tahun 1995 membandingkan armada kendaraan yang diubah untuk menggunakan metanol netral karbon dengan sintesis bensin lebih lanjut.

Lihat pula

Bacaan lebih lanjut

• Boisgibault, Louis; Al Kabbani, Fahad (2020). Peralihan Tenaga di Metropolis, Kawasan Luar Bandar dan Gurun "Energy Transition in Metropolises, Rural Areas and Deserts". Wiley. ISBN 9781786304995. 
• McDonald, Thomas M.; Lee, Woo Ram; Mason, Jarad A.; Wiers, Brian M.; Hong, Chang Seop; Long, Jeffrey R. (2012). "Capture of Carbon Dioxide from Air and Flue Gas in the Alkylamine-Appended Metal–Organic Framework mmen-Mg₂(dobpdc)". Journal of the American Chemical Society. 134 (16): 7056–65. doi:10.1021/ja300034j. PMID 22475173.  — has 10 citing articles as of September 2012, many of which discuss efficiency and cost of air and flue recovery.
• Kulkarni, Ambarish R.; Sholl, David S. (2012). "Analysis of Equilibrium-Based TSA Processes for Direct Capture of CO₂ from Air". Industrial and Engineering Chemistry Research. 51 (25): 8631–45. doi:10.1021/ie300691c.  — claims USD $100/ton CO₂ extraction from air, not counting capital expenses.

Pranala luar

• Doty Windfuels (Columbia, South Carolina)
• CoolPlanet Energy Systems (Camarillo, California)
• Cost Model for US Navy Zero Carbon Nuclear Synfuel Process spreadsheet by John Morgan (January 2013; source)
• Interview with Kathy Lewis of the US Naval Research Laboratory

Templat:Teknologi ramah lingkungan