Di sebuah rumah kaca industri sekitar 30km dari Zurich, terong dan tomat siap untuk dipanen. Menanam tanaman Mediterania di Swiss secara tradisional akan menghabiskan banyak energi namun sayuran ini hampir bebas karbon. Rumah kaca tersebut menggunakan energi buangan dari pengolahan limbah terdekat, dan karbon dioksidanya diperoleh dari pabrik karbon dioksida komersial pertama di dunia yang menangkap langsung dari udara.

Fasilitas yang dirancang oleh Climeworks start up di Zurich, memompa gas CO2 ke rumah kaca untuk meningkatkan fotosintesis tanaman dan meningkatkan hasil panen mereka, ia berharap, hingga 20%. Climeworks mengatakan akan mengekstrak sekitar 900 ton CO2 per tahun dari udara.

Permainan akhir perusahaan bukanlah tomat yang lebih baik tetapi sesuatu yang jauh lebih ambisius – membuktikan bahwa karbon dioksida dapat didaur ulang dari atmosfer dan berubah menjadi sesuatu yang bermanfaat. Jika pemasangan ini berhasil, Climeworks ingin menjual karbondioksida konsentratnya ke perusahaan yang memproduksi bahan bakar hidrokarbon bebas karbon.

Dengan konsentrasi CO2 setinggi-tingginya dalam 400.000 tahun terakhir, dunia perlu mengeluarkan gas rumah kaca dari atmosfer – serta mengurangi emisi – jika kita ingin menghindari perubahan iklim yang dahsyat.

Tentu saja, alam telah mendaur ulang karbon dioksida selama jutaan tahun. Fotosintesis mengubah sinar matahari, karbon dioksida dan air menjadi gula yang menjadi bahan bakar tanaman, yang memberi kita makanan, kayu dan gula kompleks untuk bahan bakar. Tapi kebanyakan tanaman mengubah kurang dari 1% energi matahari yang mereka dapatkan menjadi senyawa kaya energi yang bermanfaat.

Para ilmuwan dan pengusaha sedang mengerjakan teknologi yang mereka harapkan akan memperbaiki alam dan membuat daur ulang karbon dioksida menjadi industri yang menguntungkan.

Forum Ekonomi Dunia dan Scientific American baru-baru ini menyebut daun buatan sebagai salah satu teknologi baru yang muncul pada 2017. Dan Nocera, seorang ahli kimia di Harvard University, adalah salah satu ilmuwan yang sedang mengembangkan “daun” ini, yang terlihat kecil seperti chip komputer biasa.

Daun Nocera memiliki efisiensi energi sekitar 10%, menurut makalahnya yang diterbitkan tahun lalu di Science, sebuah jurnal akademis peer-reviewed. Ini memiliki dua proses. Yang pertama adalah sistem elektrokimia yang menggunakan katalis logam dan listrik dari panel surya untuk memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Kemudian hidrogen, bersama dengan karbon dioksida, diumpankan ke bakteri yang biasa ditemukan di tanah dan air. Bakteri mengubah gas menjadi alkohol seperti metanol dan etanol yang merupakan pendahulu untuk bahan bakar cair.

“Bahan bakar matahari” ini – dinamai demikian karena terbuat tidak lebih dari sinar matahari, air dan udara-  bisa jadi bebas carbon  yang dapat menggantikan bahan bakar fosil saat ini.

Visi utama Nocera adalah sistem tenaga surya mandiri yang murah bagi negara-negara berkembang untuk mengubah air menjadi bahan bakar untuk kendaraan, memasak atau pembangkit listrik. Target pasar awalnya adalah India, di mana ia berharap ilmuwan dan pengusaha lokal akan membantu mengkomersilkan sistem tersebut, walaupun dia mengakui bahwa teknologinya telah bertahun-tahun mulai dikomersilkan.

Sementara itu, beberapa start-up mencoba untuk mengalahkan Nocera ke sistem praktis untuk mendaur ulang CO2 menjadi produk yang bermanfaat. Seperti daun Nocera, semuanya dirancang untuk berhasil menggunakan listrik dari panel surya.

Pada tahun 2015, Staf Sheehan meninggalkan Universitas Yale dan mendirikan Catalytic Innovations untuk menggunakan katalis logam seperti Nocera untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi etanol, biofuel yang sudah ditambahkan ke bensin di banyak negara untuk mengurangi pencemaran karbonnya.

Start up lainnya, Opus 12, yang baru saja diputar keluar dari Stanford University di Silicon Valley mengatakan bahwa “menciptakan fotosintesis, tapi dengan kecepatan melengkung”. Perusahaan tersebut mengatakan teknologinya dapat digunakan pada sumber emisi CO2 manapun untuk menghasilkan syngas. Campuran hidrogen dan karbon monoksida ini bisa dibakar seperti gas alam atau digunakan untuk menghasilkan berbagai bahan kimia untuk industri.

Dan pada pertemuan American Chemical Society tahunan di Washington DC bulan lalu, sebuah perusahaan kecil bernama Dioxide Materials mengatakan bahwa mereka telah mengembangkan teknologi elektrolisis yang dapat membagi karbon dioksida menjadi oksigen dan karbon monoksida – cikal bakal metanol – dengan dua kali efisiensi dari sistem sebelumnya.

Agar sistem daur ulang CO2 beroperasi secara efisien, gas harus ditangkap dan dipusatkan dari sumber seperti pabrik dan pembangkit listrik – atau diambil dari udara dengan menggunakan sistem seperti Climeworks ‘. Dan itu tidak murah.

Menangkap CO2 di cerobong pabrik bisa menghabiskan biaya hingga $ 80 per ton, menurut penelitian dari Pusat Solusi Iklim dan Energi. Mengekstrak dari udara bebas, juga masih tetap mahal. Climeworks mengatakan saat ini biaya sekitar $ 600 untuk mengekstrak satu ton CO2, meskipun mengharapkan penurunan hingga setengah harga di pabrik generasi keduanya.

“Teknologi untuk menangkap CO2 dari udara, seperti unit Climeworks, memiliki potensi untuk penurunan harga yang curam sebagaimana yang telah kita lihat dibandingkan dengan tenaga surya, angin, dan baterai, yang juga merupakan produk pabrik manufaktur,” kata Matt Lucas dari Center for Carbon Removal, sebuah nirlaba yang didedikasikan untuk membatasi perubahan iklim.

“Tapi kalau kita mau bersaing dengan bensin,” kata Sheehan, “biaya itu sama sekali tidak ada apa – apanya ” pungkasnya.

Simak juga : Pabrik Penghisap CO2 Pertama Di Dunia Akan Beroperasi Di Zurich