Produksi Pintar Terhadap Pemanfaatan Amonia Hijau untuk Mencapai Net-Zero Emmision

Amonia adalah gas berbau tajam yang banyak digunakan untuk membuat pupuk pertanian. Produksi amonia hijau melalui proses pembuatan amonia yang 100% terbarukan dan bebas karbon. Pengembangan amonia hijau menjadi semakin relevan karena kebutuhan clean amonia untuk energi diprediksi meningkat signifikan. Selain itu adanya amonia hijau juga dapat mendukung keberlanjutan pasokan bahan baku pupuk lantaran amonia merupakan bahan baku utama pupuk Urea, NPK, dan ZA. 

Selama ini, amonia memiliki peran penting terutama dalam industri pertanian untuk produksi pupuk. Di samping itu, amonia juga digunakan sebagai sumber energi untuk transportasi dan dapat digunakan dalam produksi poliamida, asam nitrat, nilon, obat-obatan, bahan peledak, refrigeran, pewarna, cairan pembersih, dan bahan kimia industri lainnya. Di saat pentingnya alternatif sumber energi, fungsi sumber energi dari bahan kimia memang memiliki keunggulan tersendiri. Hal ini terutama untuk memenuhi kebutuhan produksi energi dalam kapasitas besar dan jangka panjang. 

Amonia hijau adalah amonia yang dihasilkan dari bahan baku non-hidrokarbon dan juga menggunakan sumber energi dari non-hidrokarbon (energi hijau). Salah satu proses produksi amonia hijau adalah mereaksikan hidrogen yang dihasilkan oleh elektrolisa air dengan nitrogen yang diambil dari udara. Energi ini kemudian dimasukkan ke dalam proses Haber yang semuanya ditenagai oleh listrik berkelanjutan. Bahkan, proses tersebut mengonsumsi banyak energi dan menghasilkan sekitar 1,8% emisi karbon dioksida global. Istilah “green” mengacu pada proses pembuatan amonia dengan menggunakan 100% bahan terbarukan dan bebas karbon. Salah satu cara membuat amonia hijau dengan menggunakan hidrogen dari proses elektrolisis air dan nitrogen yang dipisahkan dari udara. Dalam proses Haber, hidrogen dan nitrogen direaksikan bersama-sama pada suhu dan tekanan tinggi untuk menghasilkam amonia NH­­₃. Produksi amonia komersial saat ini sebagian besar didasarkan pada proses Haber-Bosch (Gambar 1). Reaksi ini melibatkan reaksi katalitik hidrogen dan nitrogen pada suhu dan tekanan tinggi.

Berdasarkan dokumen Enchaced Nationally Determinde Contribution (ENDC), pemerintah Indonesia menaikkan target pengurangan emisi menjadi 31,89% di tahun 2030 secara swadaya dan 43,20% dengan dukungan internasional. Pengembangan amonia bersih dinilai lebih efeketif mengurangi emisi karbon hingga 60% lebih besar daripada teknologi co-firing. Dalam pengembangan energi bersih perlu dilakukan untuk mencapai target Net Zero Emission (NZE).  

Selain ramah lingkungan dan target untuk net zero emission yang dicanangkan pemerintah Indonesia di 2060, Pupuk kalimatan timur (PKT) melihat potensi pasar untuk amonia hijau sangat tinggi.  Nanntinya diprediksi konsumen akan semakin banyak yang beralih ke penggunaan energi terbarukan seperti amonia hijau  yang dalam proses produksinya tidak menghasilkan emisi CO₂.  

Baca juga : Tok! Ini Hasil Akhir Putusan MK Terhadap Gugatan Anies-Muhaimin

Amonia selama ini telah menjadi sumber utama untuk pupuk nitrogen dan sangat diperlukan oleh tanaman. Produksi amonia ramah lingkungan dapat menawarkan pilihan lebih lanjut dalam transisi menuju emisi karbon dioksida nol bersih. Ini termasuk:

• Penyimpanan energi – amonia mudah disimpan dalam jumlah besar sebagai cairan pada tekanan sedang (10-15 bar) atau didinginkan hingga -33°C. Hal ini menjadikannya tempat penyimpanan bahan kimia yang ideal untuk energi terbarukan. Terdapat jaringan distribusi yang sudah ada, dimana amonia disimpan dalam tangki berpendingin yang besar dan diangkut ke seluruh dunia melalui pipa, tanker jalan raya, dan kapal.
• Bahan bakar nol karbon – amonia dapat dibakar di mesin atau digunakan dalam sel bahan bakar untuk menghasilkan listrik. Saat digunakan, produk sampingan amonia hanyalah air dan nitrogen. Industri maritim kemungkinan akan menjadi pengguna awal, menggantikan penggunaan bahan bakar minyak pada mesin kelautan.
• Pembawa hidrogen – terdapat aplikasi yang menggunakan gas hidrogen (misalnya dalam sel bahan bakar PEM), namun hidrogen sulit dan mahal untuk disimpan dalam jumlah besar (membutuhkan tangki kriogenik atau silinder bertekanan tinggi). 

Gambar 2 Produksi dan penggunaan amonia hijau 

Amonia hijau sebagai bahan bakar

Amonia hijau mendapatkan perhatian komersial dan kebijakan karena penggunaannya dalam dekarbonisasi di berbagai sektor. Ini dapat digunakan di sektor pertanian, industri kimia, dll. untuk mengurangi jejak karbon, untuk mendekarbonisasi sektor listrik dan transportasi, dan dapat diterapkan dalam transportasi termasuk kendaraan barang berat, kereta api, penerbangan, dan pelayaran. Pada tahun 2020, emisi CO ₂ dari sektor transportasi sekitar 7,2 gigaton (Gt), Oleh karena itu, terdapat target penurunan emisi CO ₂ dari sektor transportasi sebesar 20% yaitu 7,2 Gt (2020) hingga 5,7 Gt (2030) untuk memenuhi target emisi nol bersih pada tahun 2050. Penelitian sedang dilakukan di seluruh dunia untuk melakukan retrofit pada mesin kelautan, mesin pembakaran internal, dan turbin gas yang ada saat ini agar dapat menggunakan amonia ramah lingkungan.

Gambar 3 Rantai nilai amonia hijau

Amonia sebagai pembangkit listrik 

Perusahaan teknologi, dengan sokongan kampus-kampus ternama, mencoba membuat amonia dari sumber nonfosil untuk menghilangkan jejak karbonnya, yang dikenal dengan “amonia hijau”. Material ini dibuat melalui proses melistriki air untuk menghasilkan hidrgoen yang dikenal dengan proses elektrolisis dan ekstraksi nitrogen dari udara.  

Baca juga : Kepala BNPT Kutuk Serangan Teroris di Moskow

Namun dampak lingkungan amonia bukan hanya berasal dari karbonnya.  Para ahli menganggap amonia juga betanggung jawab atas paparan nitrogen yang mencapai dua kali lipat dari batas aman untuk kehidupan bumi. Paparan nitrogen ini merupakan hasil transformasi dari amonia yang memang tersusun dari hidrogen dan nitrogen. Kelebihan nitrogen mengakibatkan kerusakan ekosistem dan hujan asam. Di laut ataupun perairan lain, situasi ini memicu ledakan alga yang dapat mematikan berbagai makhluk akuatik dan merusak terumbu karang. 

Pandangan pasar global   terkait amonia hijau

Pada tahun 2021, sekitar 183 juta ton amonia diproduksi secara global, dengan kurang dari 0,02 juta ton amonia hijau. Namun dengan ditemukannya beberapa aplikasi baru amonia hijau sebagai bahan bakar maritim bebas karbon dan untuk aplikasi pembangkit listrik stasioner, IRENA memproyeksikan bahwa permintaan amonia global diperkirakan akan mencapai 688 juta ton termasuk 566 juta ton amonia hijau. pada tahun 2050 dalam skenario 1,5 derajat Celsius (°C). Dalam skenario IRENA 1,5°C, sebagian besar permintaan akan datang dari sektor maritim yang mewakili permintaan baru sekitar 197 juta ton pada tahun 2050. Permintaan tambahan sebesar 127 juta ton amonia akan datang dari perdagangan internasional amonia sebagai pembawa hidrogen. pada tahun 2050.

Produksi amonia diperkirakan akan meningkat di masa depan berkat inisiatif pemerintah, peningkatan investasi pada pembangkit energi ramah lingkungan, dan fokus pada proyek sel bahan bakar dan hidrogen. Selain Eropa, kawasan Asia-Pasifik diharapkan menjadi pasar terbesar kedua untuk produksi amonia ramah lingkungan. Berdasarkan pengguna akhir, sektor pembangkit listrik dan transportasi ( khususnya transportasi laut) diharapkan menjadi pengguna akhir utama amonia hijau. Menurut Organisasi Maritim Internasional (IMO), amonia diperkirakan akan menyumbang sekitar 25% dari campuran bahan bakar pelayaran pada tahun 2050 untuk mendekarbonisasi sektor pelayaran.

Baca juga : Pendaftaran Pemantau Pilkada Dibuka Hari Ini, Cek Syarat Untuk Pemantau Asing

Biaya ammonia hijau 

Harga amonia hijau saat ini sangat tinggi dibandingkan amonia tradisional. Namun, biaya ini ini diperkirakan akan menurun seiring dengan menurunnya biaya energi terbarukan. Harga amonia hijau saat ini berada pada kisaran $700-1400 per ton di lokasi dengan sumber daya terbarukan seperti matahari dan angin. Pada tahun 2030, diperkirakan akan turun menjadi $480 per ton, dan pada tahun 2050 menjadi $310 per ton. Untuk membuat amonia hijau kompetitif dengan amonia tradisional diperlukan penurunan harga karbon sekitar $150 per ton CO2. 

Muhammad Hussein
Muhammad Hussein

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.