China Siapkan Baterai Berbahan Batu Bara Tanpa Emisi

China telah mengembangkan teknologi pembangkit listrik efisiensi tinggi baru dengan menggabungkan batu bara ke dalam sistem "baterai" yang tidak menghasilkan emisi karbon dioksida (CO₂).

Teknologi ini, yang dikenal sebagai batubara bahan bakar langsung tanpa emisi (ZC-DCFC), dikembangkan oleh tim peneliti yang dipimpin oleh Xie Heping, seorang anggota AkademiIlmu PengetahuanTiongkok di Universitas Shenzhen.

Alih-alih membakar batu bara untuk menghasilkan panas seperti pembangkit listrik tradisional, sistem ini menggunakan proses oksidasi elektrokimia untuk mengubah batu bara langsung menjadi listrik.

Dalam prosesnya, batu bara digiling halus, dikeringkan, dan diberi perlakuan awal sebelum dimasukkan ke dalam anoda baterai. Oksigen disuplai ke katoda, di mana terjadi reaksi untuk menghasilkan listrik melalui lapisan oksida, tanpa memerlukan turbin atau siklus uap perantara.

Gas CO₂ yang dihasilkan di anoda memiliki kemurnian tinggi dan ditangkap langsung di dalam sistem serta diubah menjadi produk kimia seperti syngas atau dimineralkan menjadi senyawa seperti natrium bikarbonat, sehingga seluruh operasi menjadi jauh lebih bersih.

Berbeda dengan pembangkit listrik tenaga batu bara tradisional, yang dibatasi oleh efisiensi termal sesuai dengan Siklus Carnot, teknologi baru ini menghilangkan kehilangan pembakaran, sehingga memungkinkan efisiensi teoretis yang lebih tinggi.Sejak 2018, tim peneliti telah menyempurnakan teknologi ini melalui beberapa tahapan, mengatasi masalah yang berkaitan dengan material, daya tahan, dan pengoperasian berkelanjutan. Versi baru ini telah secara signifikan meningkatkan kepadatan daya, stabilitas, dan skalabilitas sistem.

Yang penting, teknologi ini dapat diterapkan langsung pada lapisan batubara hingga kedalaman 2 km di bawah tanah, memungkinkan konversi batubara menjadi listrik di lokasi, alih-alih menambang dan mengangkutnya ke permukaan, sehingga mengurangi biaya dan tekanan terhadap sumber daya.

Proyek ini saat ini merupakan bagian dari programilmu pengetahuan dan teknologinasional Tiongkok untuk eksplorasi laut dalam, yang diluncurkan pada tahun 2025, dengan tujuan untuk mengadaptasi sistem tersebut ke lingkungan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi.

Penelitian ini dianggap sejalan dengan tujuan China untuk mencapai netralitas karbon pada tahun 2060. Namun, para ahli percaya bahwa teknologi ini masih membutuhkan waktu lama untuk dikomersialkan.

Menurut insinyur senior Wei Zhijiang di HBIS Group Xuansteel, pembangkit listrik tenaga batu bara masih menyumbang sebagian besar sistem energi China, dan pembangkit yang ada memiliki masa operasi yang panjang, sehingga penggantian total dalam jangka pendek tidak mungkin terjadi