Ilmuwan Universitas Stanford telah menemukan cara yang praktis dan terjangkau untuk menghilangkan karbon dioksida (CO2) dari udara dan menyimpannya secara permanen.

Ini bisa menjadi langkah besar dalam melawan perubahan iklim.

Proses baru ini menggunakan panas untuk mengubah mineral umum menjadi bahan yang secara alami menyerap CO2 dari udara.

Bahan-bahan ini dapat dibuat dalam tanur biasa—jenis yang sama yang digunakan untuk memproduksi semen—sehingga metode ini menjadi sederhana dan dapat ditingkatkan skalanya.

“Bumi memiliki banyak mineral yang dapat memerangkap CO2, tetapi mereka bekerja terlalu lambat untuk mengimbangi emisi manusia,” kata profesor kimia Stanford Matthew Kanan.

“Proses kami membuat mineral-mineral ini bereaksi jauh lebih cepat, sehingga memungkinkan penghilangan karbon dalam skala besar.”

Di alam, batuan tertentu bereaksi perlahan dengan CO2 untuk membentuk mineral yang stabil, suatu proses yang disebut pelapukan.

Namun, ini bisa memakan waktu ribuan tahun. Sejak tahun 1990-an, para ilmuwan telah mencari cara untuk mempercepatnya—suatu teknik yang dikenal sebagai pelapukan yang ditingkatkan.

Kanan dan peneliti pascadoktoral Yuxuan Chen mengembangkan cara untuk membuat mineral yang bereaksi lambat menjadi lebih aktif.

Metode mereka melibatkan pertukaran ion dalam mineral melalui reaksi kimia sederhana. "Kami terkejut dengan seberapa baik cara kerjanya," kata Chen.

Penangkapan karbon merupakan alat penting dalam perang melawan pemanasan global, tetapi metode saat ini mahal dan menggunakan banyak energi.

Metode yang populer, penangkapan udara langsung, bergantung pada kipas besar dan proses kimia untuk menyaring CO2 dari udara, tetapi mahal.

"Metode kami menggunakan kurang dari setengah energi penangkapan udara langsung dan kemungkinan jauh lebih murah," kata Kanan.

Ide untuk proses baru ini berasal dari metode lama pembuatan semen. Semen dibuat dengan memanaskan batu kapur pada suhu tinggi, menciptakan bahan utama yang disebut kalsium oksida.

Tim Stanford menggunakan proses serupa tetapi menambahkan mineral lain yang mengandung ion magnesium dan silikat. Ini menghasilkan dua bahan baru—magnesium oksida dan kalsium silikat—yang bereaksi cepat dengan CO2.

Dalam uji lab, bahan-bahan ini menyerap CO2 sepenuhnya dalam beberapa jam saat terkena air dan CO2 murni.

Ketika diuji di udara biasa, proses ini memakan waktu berminggu-minggu hingga berbulan-bulan, jauh lebih cepat daripada pelapukan alami.

Metode ini dapat digunakan dengan berbagai cara, seperti menyebarkan mineral reaktif di lahan pertanian.

Saat terurai, mineral ini memerangkap CO2 dan meningkatkan kesehatan tanah, yang menguntungkan petani dengan mengurangi kebutuhan akan bahan tambahan.

Proses ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan tanur semen yang ada dan mineral yang melimpah seperti olivin dan serpentin, yang ditemukan di seluruh dunia dan sering kali tersisa dari penambangan.

Para peneliti memperkirakan bahwa dengan menggunakan metode ini, setiap ton material yang diproduksi dapat menghilangkan satu ton CO2 dari atmosfer.

Kanan dan timnya juga menjajaki penggunaan listrik sebagai pengganti bahan bakar fosil untuk menggerakkan tanur, sehingga prosesnya menjadi lebih ramah lingkungan.

“Dunia sudah memproduksi miliaran ton semen per tahun. Jika kita menggunakan teknologi yang sama untuk menghilangkan karbon, kita dapat meningkatkannya dengan cepat dan memberikan dampak yang nyata,” kata Kanan.