Teknologi Produksi Semen tanpa Emisi

teknologi pembuatan semen saat ini mengalami kemajuan. Pencanangan greenhouse emmision gas, atau green building atau green construction sepertinya akan semakin mendapatkan semangat baru. Menurut data yang dilansir oleh International Energy Agency, IEA, di tahun 2007, dari produksi 1000 kg semen menghasilkan emisi gas buang CO2 sebesar 820 kg. Sementara itu, dari data yang dilansir oleh Global Industry Analysts, Inc., menyebutkan bahwa di tahun 2012 jumlah produksi semen mencapai 3,77 miliar ton. Hal ini berarti bahwa di tahun 2012, 5–6% emisi gas CO2 akan disumbangkan oleh produsen semen.

pada produksi kapur (lime) dari batu kapur (limestone), bahan bakar dari fosil digunakan untuk proses de-karbonasi yang menghasilkan karbon dioksida. Pada proses STEP (Solar Thermal Electrochemical Photo), energi panas dari matahari digunakan untuk memanaskan batukapur yang membantu proses elektrolisis, menghasilkan reaksi kimiawi berbeda yang tidak menghasilkan karbon dioksida.

Professor Stuart Licht dari George Washington University melakukan penelitian untuk mencari jalan keluar proses pembuatan semen tanpa harus mengeluarkan emisi gas buang yang sedemikian besar. Dari riset yang dilakukannya, Prof. Licht menemukan bahwa karbon dioksida dari udara dapat ditangkap dan “dibekukan” dalam bentuk padatan melalu proses elektrokimia.

id17198_1stepcement

Prof. Licht menjelaskan, dalam proses produksi semen kebanyakan emisi CO2 muncul selama de-karbonasi batu kapur (CaCO3) menjadi kapur (CaO) dan sisanya (sekitar 30 s/d 40%) berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, seperti batu bara, untuk memanaskan reaktor kiln hingga mencapai suhu 900 derajat Celcius. Lebih lanjut Prof Licht menjelaskan, studi yang dilakukannya tergolong rendah energi, sepenuhnya rute sintetis untuk menghasilkan CaO tanpa harus menghasilkan emisi karbon dioksida dan didasarkan pada perilaku kelarutan garam-garam cair yang tak terduga. Sintesis ini dapat berjalan tanpa energi matahari dan tanpa proses STEP, namun sangatlah menarik apabila dikombinasikan dengan proses energi matahari yang baru ini. Alternatif lain yang diusulkan oleh Prof. Licht, sintesis ini dapat dilakukan oleh industri untuk menghasilkan semen tanpa menggunakan energi matahari, energi terbarukan ataupun energi nuklir tanpa adanya gas CO2 yang terbuang, atau menurunkan kadar CO2 lebih banyak bila bahan bakar fosil digunakan untuk memproduksi semen (sebagai skenario terburuk), produknya adalah kapur, grafit dan oksigen; tidak ada produk CO2, tetapi CO2 digunakan sebagai energi untuk menjalankan proses.

Pada proses STEP semen batu kapur mengalami elektrolisis berenergi rendah menghasilkan kapur, O2 dan karbonasi terreduksi tanpa emisi karbon dioksida. Telah ada usulan untuk membentuk semen yang menangkap ulang atau mengikat CO2 yang dikeluarkan selama proses produksi. Hal ini merupakan proses pertama kali yang tidak menghasilkan CO2 saat memproduksi semen. Hal ini merupakan teknik baru, proses kiln batu kapur menjadi kapur digantikan dengan proses elektrolisis yang mengubah produk reaksi batu kapur menjadi kapur. Daripada menghasilkan karbon dioksida, proses tersebut justru mengurangi karbon dioksida (menambah elektron) dan hanya memproduksi oksigen dan grafit (yang dengan mudah disimpan dalam bentuk karbon padatan) atau CO untuk bahan bakar, plastik atau farmakimia. Hal ini dapat dilakukan pada energi rendah dan keluaran yang tinggi.

Para peneliti berencana untuk menskala lebih besar purwarupa STEP semen dan secara umum berkeinginan untuk meningkatkan portfolio pemakaian bahan-bahan kimia yang dihasilkan dari proses energi matahari yang baru tersebut. Tujuan akhirnya adalah untuk menggantikan ekonomi bahan bakar fosil saat ini dengan ekonomi kimiawi terbarukan. Saat pengujiain di laboratorium berjalan dengan baik, namun untuk membuat skala yang lebih luas merupakan sebuah tantangan.

Referensi :

  1. Solar-powered cement production without carbon dioxide emissions,  April 11, 2012, available online at : http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=24883.php, accessed June 6th  2012.
  2. New solar-powered process removes CO2 from the air and stores it as solid carbon, July 16, 2010, available online at : http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=17198.php, accessed June 6th  2012.
  3. Global Cement Market to Reach 3.77 billion tonnes by 2012, According to New Report by Global Industry Analysts, Inc., April 6, 2009, available online at : http://www.prweb.com/releases/portland_cement_blended/masonry_cement/prweb2296794.htm, accessed June 6th  2012.
  4. Solar thermal process produces cement with no carbon dioxide emissions, April 10 2012, available online at : http://phys.org/news/2012-04-solar-thermal-cement-carbon-dioxide.html, accessed June 6th  2012.
  5. Solar-powered process could decrease carbon dioxide to pre-industrial levels in 10 years, July 22 2010, available online at : http://phys.org/news199005915.html, accessed June 6th  2012.
  6. International Energy Agency 2007, Tracking Industrial Energy Efficiency and CO2 Emissions File Attachment: tracking2007SUM.pdf (155 KB); pdf
  7. Efficient Solar-Driven Synthesis, Carbon Capture, and Desalinization, STEP: Solar Thermal Electrochemical Production of Fuels, Metals, Bleach File Attachment: 2011 STEP Advanced Materials.pdf (1406 KB)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s