SINGAPURA - Kemudahan terbesar di dunia yang dapat membantu mengeluarkan karbon dioksida (CO2) pemanasan planet dari lautan, yang terletak di Singapura di Tuas, dijangka mula beroperasi pada suku pertama 2026.

Ia menggunakan teknologi untuk mengubah kimia air laut dan mengeluarkan CO2 terlarut supaya air dapat menyerap lebih banyak CO2 ketika dilepaskan kembali ke lautan, lapor The Straits Times sebelum ini.

Air laut dilepaskan kembali ke lautan hanya setelah diproses untuk memelihara kimia lautan.

Usaha yang memanipulasi proses semula jadi untuk menangani perubahan iklim dikenali sebagai geoengineering.

Loji demonstrasi Equatic-1 di Tuas merupakan kolaborasi antara agensi air nasional Singapura, PUB dan syarikat pemula Amerika, Equatic, yang membangunkan teknologi tersebut.

ST mengetahui lebih lanjut mengenai teknologi yang baru muncul ini, serta manfaat dan cabarannya.

Apakah pengeluaran karbon dioksida marin?

Pengeluaran karbon dioksida marin (mCDR) adalah kategori luas yang melibatkan penggunaan persekitaran marin untuk menyerap dan mengeluarkan CO2 atmosfer, kata Dr Andrew Lenton, pengarah program pengeluaran karbon dioksida Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) Australia, Carbon Lock.

CO2 adalah pencemar utama yang memacu perubahan iklim.

Lautan, yang merangkumi 70 peratus bumi, adalah salah satu penyimpanan karbon semula jadi terbesar di dunia. Ia dapat menyimpan karbon dengan lebih berkesan dan untuk jangka masa lebih lama daripada ekosistem semula jadi lain, seperti hutan.

Anggaran menunjukkan bahawa lautan menyerap sekitar 30 peratus emisi CO2 dari aktiviti manusia.

Usaha mCDR seperti loji demonstrasi Equatic-1 berusaha untuk meningkatkan atau mempercepatkan kemampuan lautan untuk menyerap lebih banyak CO2 dari atmosfer.

Kenapa negara-negara mencari untuk menggunakan teknologi mCDR?

Perubahan iklim – yang didorong oleh jumlah gas pemanasan planet yang semakin meningkat dilepaskan ke atmosfer dari aktiviti manusia – sedang meningkatkan suhu dan lebih banyak peristiwa cuaca ekstrem.

Pelaburan sudah dibuat ke dalam teknologi yang dapat mencegah pelepasan lebih banyak emisi pemanasan planet, seperti menggantikan loji bahan bakar fosil dengan tenaga boleh diperbaharui.

Tetapi para saintis juga telah mengatakan bahawa penyelesaian baru juga diperlukan untuk menarik balik CO2 yang sudah ada di atmosfer.

Dr Asbjorn Torvanger, penyelidik kanan di institut penyelidikan iklim Norway, Cicero Centre for International Climate Research, memberitahu ST bahawa pencemaran masa lalu telah meninggalkan “hutang karbon”.

Mengingat ini, sasaran polisi iklim yang bercita-cita tinggi memerlukan jumlah CO2 yang besar untuk dikeluarkan, tambahnya.

“Memandangkan volume besar lautan dan bahagian penyerapan ukuran besar emisi CO2 manusia oleh lautan, potensi pengeluaran CO2 lautan mungkin besar,” katanya.

Apa pendekatan yang berbeza untuk mCDR?

Dr Lenton dari CSIRO berkata terdapat dua pendekatan utama untuk mCDR - kimia dan biologi.

Kemudahan Equatic-1 akan menggunakan kaedah kimia, tambahnya.

Arus elektrik dihantar melalui air laut yang dipam ke dalam loji dari loji desalinasi berdekatan.

Ini menyebabkan satu siri reaksi kimia yang memisahkan air laut kepada hidrogen dan oksigen. CO2 terlarut digabungkan dengan mineral dalam air laut seperti kalsium dan magnesium untuk menghasilkan batu kapur pepejal - pada asasnya menjebak CO2 selama sekurang-kurangnya 10,000 tahun.

Proses ini menyerupai pembentukan semula jadi cengkerang laut. Bahan asas kalsium dan magnesium yang pepejal boleh disimpan di dasar lautan, atau berpotensi digunakan sebagai bahan binaan.

Kaedah biologi termasuk pertanian rumput laut atau memulihkan ekosistem pesisir seperti paya bakau.

Rumput laut menyerap CO2 melalui fotosintesis. Rumput laut kemudian boleh dituai atau ditenggelamkan ke perairan dalam untuk menyimpan karbon untuk tempoh yang lama.

Ekosistem karbon biru seperti paya bakau, tanah lembap dan lamun, adalah penyerap karbon semula jadi. Memulihkan ekosistem ini akan membolehkan mereka untuk menyerap jumlah karbon yang besar.

Pendekatan kimia adalah teknik yang paling maju dari segi teknologi dan dapat diskala berdasarkan ujian lapangan hingga kini, menurut kertas biru yang ditugaskan oleh Panel Tinggi untuk Ekonomi Laut Berkelanjutan (Ocean Panel) yang dilancarkan pada bulan Jun.

Panel Laut adalah inisiatif pemimpin dunia yang bekerjasama untuk mencapai ekonomi laut yang berkelanjutan.

Bagaimana mCDR mempengaruhi persekitaran marin?

Jawapan kepada ini tidak segera jelas, tetapi para saintis telah memberi amaran bahawa impak terhadap alam sekitar dari teknologi mCDR memerlukan kajian lanjut.

Dr Xu Haoxin, perunding ketua menangkap karbon di firma perunding Ramboll, mengatakan bahawa kesan ekologi jangka panjang dari proses pengeluaran ke atas ekosistem marin belum sepenuhnya difahami.

Sementara konsep ini menjanjikan, ini adalah bidang penyelidikan yang agak baru dan banyak lagi kerja perlu dilakukan, tambahnya.

Kertas biru Panel Laut juga mencatat bahawa memandangkan saling berkait dan saling bergantung berbagai persekitaran lautan, sebarang campur tangan kemungkinan akan memberi kesan terhadap alam sekitar.

Sebagai contoh, gangguan pH kepada proses seperti fotosintesis boleh mempengaruhi perkhidmatan ekosistem seperti sekuestrasi karbon biologi (pengeluaran karbon dioksida oleh ekosistem semulajadi), pengeluaran makanan dan kualiti air. pH adalah ukuran keasidan dan kealkalian.

Pakar biogeokimia marin Patrick Martin dari Asian School of the Environment di Nanyang Technological University sebelumnya memberitahu ST bahawa teknologi Equatic, jika diterapkan pada skala yang cukup besar, dapat mewakili “manipulasi yang major” terhadap kimia lautan.

“Apabila anda mula melakukan manipulasi di lautan, anda mengubah kimia lautan. Sesetengah spesies mungkin baik-baik saja dengan itu, tetapi spesies lain mungkin terjejas olehnya,” kata Profesor Madya Martin.

Beberapa kaedah mungkin mengubah kepekatan dan nisbah elemen terlarut penting seperti kalsium dan magnesium, yang penting untuk spesies marin seperti karang untuk membentuk cangkerang dan rangka, katanya. Kaedah lain mungkin meningkatkan kepekatan logam trace berbahaya dalam air laut, yang mungkin beracun bagi banyak spesies marin, tambahnya.

Equatic memberitahu ST bahawa teknologinya “direka dengan kesihatan lautan dalam fikiran”.

“Potensi impak terhadap persekitaran marin adalah pertimbangan penting dan proses kami secara langsung menangani isu ini melalui langkah-langkah keselamatan yang dibina dalam,” katanya.

“Bertahun-tahun penyelidikan berterusan menyokong pendekatan kami dan kami terus menjalankan kajian berasaskan makmal yang luas, dan kajian simulasi skala penuh untuk menilai kesan alam sekitar,” kata Equatic.

Syarikat itu menambah bahawa kajian yang berterusan telah menunjukkan tiada bahaya kepada persekitaran marin apabila proses dikendalikan dalam had semulajadi lautan.

Apa cabaran lain mCDR?

Pakar berkata lebih banyak penyelidikan diperlukan untuk memahami ketekalan dan keupayaan teknik-teknik tersebut, serta impaknya terhadap ekosistem.

Sementara proses semula jadi yang menjadi asas pendekatan mCDR difahami dengan baik, potensi untuk meningkatkan skala mCDR ke skala relevan iklim adalah “sangat tidak pasti”, menurut kertas biru tersebut.

Satu cabaran adalah pemantauan, pelaporan, dan pengesahan jumlah karbon dioksida yang dikeluarkan dari atmosfer dan kesan alam sekitar yang berkaitan, kata Dr Lenton. Ini mungkin menjadi lebih sukar ketika sistem berskala, tambahnya.

Dr Xu menyatakan bahawa beberapa kaedah mCDR, seperti yang menggunakan proses elektrokimia, juga mungkin memerlukan banyak tenaga dengan teknologi semasa.

Satu lagi cabaran mungkin sikap masyarakat terhadap teknik-teknik ini - geoengineering marin mungkin menghadapi skeptisisme kerana risiko yang dilihat atau kekurangan ketelusan, katanya.

“Pengembangan lanjut, ujian ketat, dan penglibatan masyarakat adalah penting sebelum ia dapat dibandingkan dengan penyelesaian pengeluaran karbon utama atau dianggap untuk pelaburan berskala besar,” katanya.

Ketua global teknologi pengeluaran karbon HSBC, Kash Burchett, berkata penting bagi kerajaan untuk menyokong pembangunan teknologi pengeluaran karbon.

Ini kerana inovasi tersebut adalah penting dalam mengurangkan emisi residual yang tidak dapat ditangani melalui kaedah konvensional seperti elektrifikasi bersih.

“Tidak semua pendekatan adalah sama dan setiap satu perlu dinilai berdasarkan kelebihannya sendiri,” kata Dr Lenton. “Pengeluaran karbon dioksida bukanlah penyelesaian ajaib. (Tetapi) jelas bahawa tanpa pengeluaran karbon dioksida, tidak ada jalan untuk mencapai emisi bersih sifar.”

“Kecemasan perubahan iklim yang semakin meningkat menjadikan sangat penting untuk menjalankan penyelidikan mengenai teknologi seperti ini,” kata Prof Martin.

“Tetapi adalah sangat penting bahawa kita tidak bergantung pada teknologi seperti ini sebaliknya mengurangkan karbon dalam masyarakat kita. Adalah sangat penting untuk mengurangkan emisi gas rumah hijau pada kadar yang jauh lebih cepat daripada yang sedang dilakukan sekarang.”

Oleh Chin Hui Shan