Para ilmuwan di Tiongkok berupaya keras untuk mendukung rencana pemerintah untuk mencapai emisi karbon “net zero” pada tahun 2060, seiring Ling Xin menemukan
Ketika pandemi COVID-19 merajalela di seluruh dunia pada tahun 2020, yang mengakibatkan lockdown dan perlombaan yang berani untuk menciptakan vaksin pertama, Presiden Tiongkok Xi Jinping bersemangat untuk mengatasi masalah ilmiah besar lainnya: iklim. Dalam pengumuman mengejutkannya di depan sidang umum PBB pada bulan September 2020, ia mengumumkan rencana berani untuk melakukan transisi negara tersebut dari salah satu penghasil emisi gas rumah kaca terbesar di dunia menjadi masyarakat “net zero” karbon pada tahun 2060.
Tujuan ambisius tersebut mengejutkan banyak orang di negara ini, termasuk pejabat pemerintah daerah yang masih memikirkan apa maksud dari tujuan tersebut dan kebijakan apa yang perlu mereka ambil untuk mencapai tujuan tersebut. Namun, sejak pidato Xi, puluhan lembaga netralitas karbon di seluruh negeri telah bermunculan. Pada bulan Desember 2020, Institut Fisika Atmosfer di Beijing meluncurkan pusat penelitian netralitas karbon – yang pertama di Tiongkok – yang bertujuan untuk memperkuat teknologi pemantauan emisi karbon. Universitas-universitas terkemuka termasuk Tsinghua, Fudan dan Shanghai Jiao Tong juga mengikuti langkah tersebut dengan mendirikan lembaga mereka sendiri yang bertujuan untuk mendorong kebijakan netral karbon.
Sementara itu, pada bulan Maret, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (CAS) mengusulkan rencana aksi untuk menempatkan Tiongkok di garis depan dalam upaya perubahan iklim. Hal ini dapat dicapai, kata CAS, dengan mengembangkan teknologi untuk meningkatkan penggunaan bahan bakar fosil yang lebih bersih dan energi nuklir yang lebih aman, serta integrasi energi terbarukan ke dalam jaringan listrik yang ada. Namun penerapan inisiatif semacam itu merupakan tantangan berat. “Memenuhi tujuan karbon Tiongkok memerlukan revolusi sosio-ekonomi yang mendalam dan sistematis, di mana [para ilmuwan] mempunyai peran besar dengan menggabungkan kekuatan lintas disiplin ilmu dan membuat terobosan teknologi,” kata wakil presiden CAS Tao Zhang ketika mengumumkan rencana tersebut.
Salah satu bagian dari perjuangan mencapai net zero adalah ketergantungan Tiongkok pada batu bara. Hal ini menyumbang sekitar 60% dari pembangkitan listrik di negara ini dan mengurangi penggunaan jenis pembangkit listrik yang sangat berpolusi ini akan menjadi kunci menuju masyarakat net-zero carbon. Hal ini mungkin memerlukan penerapan penangkapan, penggunaan dan penyimpanan karbon (CCUS) secara cepat. Hal ini melibatkan pemasangan fasilitas dekarbonisasi di cerobong pembangkit listrik tenaga batu bara tempat karbon dikumpulkan dan diubah sebelum dikubur di bawah tanah atau di laut.
Para ilmuwan di Tiongkok telah mempelajari teknologi CCUS sejak tahun 2004 dan sejauh ini telah membangun 35 proyek percontohan yang memiliki total kapasitas injeksi rata-rata 1.7 juta ton karbon per tahun. Pada tahun 2060, kapasitas injeksi tersebut diproyeksikan menjadi sekitar 1–3 miliar ton. Namun teknologi CCUS memiliki potensi risiko termasuk selama penyimpanan dan transportasi. Ning Wei dari CAS Institute of Rock and Soil Mechanics di Wuhan, yang telah bekerja di bidang ini selama dua dekade, mengatakan bahwa Tiongkok tertinggal dalam beberapa teknologi utama CCUS seperti pemantauan dan penilaian risiko kebocoran untuk mencegah arus keluar. karbon dioksida, yang kini sedang ditangani oleh timnya.
Penerapan teknologi tersebut secara luas kemungkinan akan membuat energi menjadi lebih mahal – setidaknya dalam jangka pendek. Wei mengatakan bahwa biaya produksi listrik berbahan bakar batu bara diperkirakan akan meningkat sebesar 20–30 sen per kilowatt-jam jika CCUS diterapkan secara luas. Namun, ketika teknologi ini sudah matang, diharapkan biaya tersebut akan turun sebesar 50%.
Basis terbarukan
Mungkin mengejutkan bagi sebagian orang bahwa Tiongkok adalah produsen energi terbarukan terbesar di dunia, dengan sekitar seperempat permintaannya dipenuhi oleh energi air, angin, dan surya. Namun Tiongkok tidak berpuas diri, dengan rencana untuk memperluas sektor terbarukan dengan membangun apa yang disebut “basis energi hijau” di wilayah gurun barat lautnya. Negara ini menargetkan sepertiga listriknya berasal dari energi terbarukan pada tahun 2025, dengan gabungan kapasitas pembangkit listrik tenaga angin dan surya sebesar 1200 GW pada akhir dekade ini. “Pemandangan dari barat sungguh menakjubkan – dan ada pula yang membuat iri,” kata pakar kebijakan teknologi David Elliott dari Open University di Inggris.
Karena energi terbarukan bersifat terputus-putus dan tidak stabil, tantangan terbesarnya adalah mengintegrasikannya ke dalam jaringan listrik. Hal ini mendorong para peneliti untuk mengkaji teknik penyimpanan energi yang berbeda. “Penyimpanan energi adalah kunci penerapan energi terbarukan secara luas karena memberikan tingkat fleksibilitas tertentu pada sistem tenaga yang memerlukan keseimbangan real-time yang kaku,” kata Xianfeng Li dari CAS Institute of Chemical Physics di Dalian. Li telah mempelajari “baterai aliran”, salah satu solusi paling menjanjikan untuk penyimpanan energi stasioner karena kepadatan energinya yang tinggi dan biayanya yang rendah. Timnya berupaya menggunakan material dan desain canggih untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan sekaligus menurunkan biaya komersialisasi dan industrialisasi. “Kami ingin melihat pendanaan yang lebih kuat untuk pengembangan teknologi penyimpanan energi, mekanisme pasar yang lebih jelas untuk teknologi dan produk tersebut, dan pusat inovasi tingkat atas untuk memimpin upaya negara ini dalam penelitian penyimpanan energi,” tambah Li.
Beberapa peneliti percaya bahwa tenaga nuklir bisa menjadi pilihan rendah karbon untuk mengisi kesenjangan intermiten tersebut. Tiongkok saat ini memproduksi 55 GW kapasitas nuklir di 53 pembangkit listrik tenaga nuklir – sekitar 5% dari pembangkit listrik negara tersebut – namun untuk mencapai net zero, diperlukan pemasangan pembangkit listrik tenaga nuklir sebesar 560 GW pada tahun 2050. Namun hal ini akan menjadi tantangan besar, dengan para pejabat mendesak pemerintah untuk menyetujui setidaknya enam proyek setiap tahun untuk meningkatkan total kapasitas hingga 180 GW pada tahun 2035.
Untuk melakukan hal ini, Tiongkok terus mengembangkan reaktor nuklir generasi keempat. Pada bulan September 2021 sebuah reaktor eksperimental dibuka di pinggiran Gurun Gobi. Ia menggunakan thorium sebagai bahan bakar dan garam cair sebagai pendingin utama untuk mencapai pembangkitan energi yang relatif aman dan murah. Dua bulan kemudian, reaktor nuklir berpendingin gas bersuhu tinggi dihubungkan ke jaringan listrik di Teluk Shidao, di provinsi pesisir timur Shandong, yang menandai penggunaan teknologi reaktor lapisan kerikil pertama di dunia dalam reaktor nuklir. Namun, tidak semua orang menganggap tenaga nuklir adalah jawaban menuju net zero. “Saya rasa ini adalah pengalihan yang mahal dan berbahaya,” kata Elliott.
rencana energi Tiongkok
Meskipun pengurangan emisi di Tiongkok cenderung terfokus pada sisi pasokan energi, sisi permintaan juga patut mendapat perhatian yang sama. Hal ini mencakup cara membujuk lebih banyak orang untuk menggunakan kendaraan listrik dan cara mengintegrasikan panel surya ke dalam bangunan tempat tinggal. Yang terpenting, bagi negara yang mengeluarkan lebih banyak gas rumah kaca dibandingkan negara lain, pembatasan emisi memerlukan perubahan paradigma tidak hanya di kalangan pemerintahan, industri, dan akademisi, namun juga di setiap warga negara.
Tiongkok telah menjadikan pengurangan karbon sebagai tujuan kuantitatif pembangunan nasional – sebuah langkah yang mengharuskan negara tersebut meninggalkan bahan bakar fosil dan fokus pada energi terbarukan dan kemungkinan nuklir – dan dalam beberapa dekade mendatang, netralitas karbon akan menjadi strategi nasional. Dan sementara para ilmuwan berupaya mengembangkan teknologi yang lebih baik untuk mencapai tujuan tersebut, Daizong Liu dari Kantor Institut Sumber Daya Dunia di Beijing percaya bahwa Tiongkok dapat mengelolanya tanpa perlu melakukan hal tersebut. “Menurut perhitungan kami, Tiongkok akan mampu mengurangi 89% emisinya hanya dengan penerapan teknologi yang ada secara besar-besaran,” tambah Liu. “Seluruh generasi akan bekerja sama untuk mencapainya.”
