Sains

Fosil fuel tidak akan ada selamanya. Banyak pakar memperdebatkan kapan tepatnya kita akan mencapai titik akhir bagi sumber daya tersebut, tetapi kenyataannya semakin meningkatnya konsumsi dan penemuan cadangan baru membuat proyeksi ini menjadi tidak terduga. Namun, secara luas disetujui bahwa sumber daya ini pada akhirnya akan habis, sehingga sangat penting untuk beralih ke sumber energi terbarukan yang dapat menggantikannya. Beberapa orang mempercayai bahwa solusi ada pada limbah yang kita miliki. Pada tahun 2022, lebih dari seperempat konsumsi energi di Amerika Serikat berasal dari sektor transportasi, menurut U.S. Energy Information Administration (EIA). Dengan fakta ini, tidak mengherankan bahwa mencari sumber bahan bakar alternatif dan merancang mesin yang dapat memanfaatkannya secara efektif mungkin adalah langkah terpenting yang kita butuhkan. Salah satu solusi yang diusulkan oleh para pakar adalah beralih ke biofuel, seperti biomethane. Apa itu biomethane? Sebelum memahami biomethane, kita perlu memahami komponen utamanya: biogas. Secara sederhana, biogas adalah salah satu produk yang terbentuk secara alami setelah bahan organik mengalami proses pencernaan anaerob. Proses ini biasanya terjadi tanpa campur tangan manusia di tempat-tempat seperti tempat pembuangan akhir, peternakan, dan fasilitas pengolahan limbah. Dahulu, biogas telah digunakan untuk menghidupkan segala hal, mulai dari lampu jalan hingga pusat data Apple. Namun, agar dapat berfungsi sebagai alternatif bahan bakar yang tepat pada mesin gas alam, biogas perlu diproses lebih lanjut untuk meningkatkan kualitas dan efisiensinya. Proses ini juga bertujuan mengurangi risiko kerusakan pada mesin yang dirancang untuk menggunakan gas alam, terutama karena beberapa biogas dapat mengandung zat berbahaya seperti siloxanes. Beruntung, para peneliti telah mampu mengoptimalkan proses ini untuk menciptakan alternatif bahan bakar yang dikenal sebagai Renewable Natural Gas (RNG). Saat ini, sebagian besar biomethane di dunia adalah produk dari biogas yang telah dimurnikan atau “ditingkatkan.” Untuk membawa biogas ke tingkat selanjutnya, kontaminan seperti nitrogen, karbon dioksida, dan senyawa organik volatil lainnya dihilangkan. Namun, terdapat juga cara alternatif pembuatan biomethane dengan mengekspos biomassa tertentu pada kondisi spesifik, seperti tekanan dan panas yang ekstrem. Cara kerja mesin biomethane Karena berfungsi secara mirip dengan gas alam, biomethane dapat memanfaatkan infrastruktur distribusi yang sama dan digunakan dalam mesin pembakaran internal (ICE) yang dirancang untuknya. Beberapa negara Eropa, seperti Swedia, Prancis, dan Jerman, telah menambahkan biomethane ke jaringan gas alam mereka selama bertahun-tahun. Pada tahun 2010, Volkswagen meluncurkan uji coba Bio-Bug di Inggris, mobil pertama yang menggunakan bahan bakar biogas (yang juga dapat berjalan dengan bensin) tanpa mengorbankan performa. Uji coba ini berkolaborasi dengan perusahaan energi berkelanjutan GENeco, menggunakan limbah manusia yang dikumpulkan dari rumah-rumah penduduk Bristol untuk memproduksi bahan bakar alternatif. Namun, belakangan ini, biomethane semakin mencuri perhatian. Pada bulan Desember 2023, versi mesin truk berat OC13 yang kompatibel dengan biomethane diluncurkan oleh Scania, yang mengklaim mampu meningkatkan penghematan bahan bakar hingga 5% untuk armada komersial. Setahun kemudian, produsen otomotif terkemuka Jepang seperti Toyota, Suzuki, dan Nissan juga mengungkapkan rencana mereka untuk mengembangkan kendaraan yang mencerminkan kebutuhan akan pengurangan emisi, termasuk investasi dalam mesin biomethane. Masalah dengan sistem mesin biomethane Saat ini, bahkan kendaraan listrik memiliki jejak karbon tersembunyi di seluruh rantai pasokannya dan pengalaman akhir masa pakai. Lalu, apa masalah dengan mesin biomethane? Pertama-tama, sebuah studi dari Elsevier selama satu dekade lalu tentang risiko yang terkait dengan produksi biogas berskala besar mengungkapkan bahwa kerusakan pada fasilitas pengolahan, terutama fermenter dan penampung gas, dapat menyebabkan keracunan dan pembakaran. Sayangnya, beberapa ilmuwan masih khawatir bahwa fasilitas produksi biomethane tidak mempertimbangkan implikasi kesehatan dan keselamatan publik bagi komunitas sekitar yang bisa muncul dari proses pengolahan. Pada tahun 2022, sebuah studi dari jurnal Environmental Justice mengklaim bahwa proses pencernaan anaerob yang diperlukan untuk menciptakan metana juga mengeluarkan emisi beracun lain, seperti NOx, yang dapat menimbulkan masalah kesehatan serius mulai dari gangguan pernapasan hingga masalah suasana hati. Di sisi bisnis, studi dari Journal of Cleaner Production mengungkapkan beberapa tantangan logistik terkait penyediaan biomethane untuk operasi armada berskala besar. Selain itu, sebuah studi kasus dari MDPI menunjukkan bahwa biomethane dapat kurang efisien dibandingkan dengan gas alam konvensional, terutama karena konsentrasi metannya yang lebih rendah. Mengapa mesin biomethane masih bisa menjadi masa depan? Dalam upaya untuk beralih dari bahan bakar fosil, banyak berbeda pendapat di kalangan pakar. Dalam sebuah wawancara, Dr. Laine Mears, Ketua Departemen Teknik Otomotif di Clemson University, mengatakan, "Saya tidak akan mengatakan ada hambatan teknik, lebih baik saya menyebut ini sebagai masalah inersia pasar dan pendorong ekonomi yang menjaga kendaraan berbahan bakar gas (dan diesel) tetap di jalan." Dengan kata lain, banyak pilihan untuk alternatif energi berkelanjutan, tetapi orang perlu diberi insentif untuk beralih. Dalam beberapa hal, mesin biomethane dapat memenuhi kebutuhan ini, khususnya karena banyak fitur yang membuatnya nyaman digunakan dan diproduksi. Berbeda dengan bentuk energi terbarukan lainnya yang banyak terbatas pada lokasi tertentu, limbah organik ada di mana-mana. Selain itu, peningkatan penggunaan mesin biomethane dan permintaan bahan bakarnya dapat membantu menutup lingkaran dari banyak limbah yang dihasilkan oleh industri-industri besar, seperti manufaktur dan pertanian. Jangan lupakan bahwa biomethane juga menjanjikan sebagai alternatif yang jauh lebih murah dibandingkan dengan gas alam. Misalnya, biaya produksi biomethane di Eropa pada tahun 2022 hanya sekitar sepertiga dari biaya gas alam. Dengan semua potensi dan keuntungan yang ditawarkan, serta kemampuannya untuk digunakan pada kendaraan yang sudah ada, beralih ke biomethane mungkin bukan tantangan yang terlalu menyakitkan bagi masyarakat umum.