BAGIKAN

Ethan Novek mulai memenangkan pameran sains sejak di sekolah menengah dan dianugerahi paten pertamanya di usia 16 tahun. Sekarang, pada usia 18, dia telah memiliki sebuah perusahaannya sendiri, Innovator Energy, dan sedang mengerjakan sebuah teknologi yang dia percaya dapat membantu menekan pemanasan global.

Berbagai macam upaya memerangi bahkan dengan perkembangan yang cepat dalam energi terbarukan, dunia masih menghasilkan sebagian besar tenaganya melalui bahan bakar fosil lebih dari 80 persen.

Gagasan mengenai penangkapan CO2 dari udara memang bukanlah yang pertama. Upaya ini sudah mulai ditemukan di tahun 1970an tapi menjadi kurang populer karena beberapa alasan. Pertama, bahan penyerapnya biasanya menggunakan suatu Amina yang harganya mahal. Kedua, harus mengekstrak CO2, di mana akan membutuhkan banyak energi. Ketiga, peralatan di mana reaksi ini dilakukan, harus dibuat dengan spesifikasi tinggi dan mahal. Sehingga, ini menjadi kurang populer dan kelompok lingkungan tidak menyukainya. Karena pada akhirnya akan memperluas penggunaan bahan bakar fosil. Dan, penemuan Novek bisa mengatasi masalah ini.



Novek mendekati semua masalah mulai dari prinsip utama. Begitulah cara kita semua diajarkan untuk memecahkan suatu masalah di sekolah, menggunakan pelajaran dari sains dasar.

Ethan Novek lahir dari Keith dan Bonnie di sebuah kota di luar Boston, Massachusetts. Karena pekerjaan ayahnya sebagai konsultan, Novek pindah tujuh kali sebelum ia berusia delapan tahun. Akhirnya, mereka menetap di Greenwich, sebuah kota terkenal di salah satu negara terkaya di AS. Ini penuh dengan selebriti dan pebisnis yang hebat, tinggal di rumah besar dan mewah dan pergi ke New York City kapan pun mereka mau.

Di laboratorium SMA-nya, Novek membuat sebuah penemuan yang bisa memecahkan (atau setidaknya mengurangi) banyak dari masalah ini. Pada saat itu, dia sedang mengerjakan sesuatu untuk diserahkan ke sebuah perhelatan bergengsi : International Science and Engineering Fair (ISEF). Dia memiliki ide yang menurutnya cemerlang: cara baru untuk menghasilkan urea dengan murah, salah satu pupuk nitrogen berbasis nitrogen yang paling penting di dunia.

Kimia penyusun urea relatif sederhana: campurkan amonia (NH3) dengan karbon dioksida (CO2) untuk mendapatkan urea (NH2CONH2) dan air (H2O). Tapi reaksi kimia hanya terjadi di bawah tekanan tinggi dan pada suhu tinggi, yang berarti membutuhkan banyak energi. Secara global, produksi pupuk berbasis nitrogen menyumbang sedikit lebih dari 1% dari seluruh energi dunia. Setiap proses untuk itu bisa berdampak besar pada jejak karbon industri.



Novek ingin melihat apa yang akan terjadi jika dia mencampur etanol dengan ammonium bikarbonat, garam yang komponennya adalah amonia dan karbon dioksida. Menurutnya mungkin itu bisa menghancurkan amonia dan karbon dioksida secara terpisah dan kemudian menggabungkannya kembali, diharapkan menghasilkan urea kembali. Saat memulai eksperimen, tidak ada hal istimewa yang terjadi. Namun, ketika dia mulai memanaskan campuran itu untuk mengagitasi molekul lebih banyak lagi. Ia terkejut melihat gas menggelegak. Itu tidak masuk akal: urea bukanlah gas.

Saat dia menguji gas tersebut, Novek menyadari bahwa itu hampir seluruhnya CO2. Saat itulah terpikir olehnya: Dia dapat menggunakan versi sistem untuk memisahkan CO2 yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil, dan menangkapnya – dengan biaya lebih rendah dari yang dapat dicapai industri saat ini. Langkah paling intensif energi dalam menangkap karbon menggunakan panas untuk memutus ikatan antara amina dan karbon dioksida. Novek, dalam eksperimennya, baru saja memecahkan ikatan antara amonia dan karbon dioksida, tanpa banyak energi.

Inilah bagaimana Novek membayangkan sistem penangkapan karbon masa depan akan bekerja: Pertama, gas buang yang mengandung karbon dioksida disalurkan ke dalam campuran amonia dan air. Amonia bereaksi dengan CO2 untuk membentuk garam, dan gas inert yang tersisa (seperti oksigen dan nitrogen) lolos. Kedua, pelarut ditambahkan ke dalam campuran, dan memecah garam menjadi amonia dan CO2. Aliran karbon dioksida murni yang dihasilkan ditangkap dan disalurkan ke bawah tanah. Ketiga, campuran pelarut dan amonia dipisahkan melalui distilasi, dan setiap komponen kemudian didaur ulang melalui proses.



Setelah dia memenangkan sejumlah hadiah di ISEF 2015, Novek mengirim email panjang kepada seorang profesor Universitas Yale, Menachem Elimelech dengan semua hal baru yang dia kembangkan di tahun yang dia habiskan di laboratorium Bramante. Kali ini, Elimelech membalas dengan satu baris jawaban yang meminta Novek untuk bertemu langsung.

Itu mengubah segalanya. Elimelech menyukai gagasan Novek dan mengundang anak berusia 16 tahun itu untuk bergabung dengan labnya. Profesor Yale merekrut peneliti lain untuk membantu Novek. Hasil penelitian mereka adalah studi peer-review yang diterbitkan di jurnal Environmental Science & Technology Letters pada bulan Juli tahun lalu. Jika semuanya berjalan sesuai rencana, teknologi Novek bisa menangkap karbon dioksida seharga $ 10 atau lebih per metrik ton, sekitar 85% lebih rendah dari standar industri.

Novek kemudian mengajukan permohonan untuk mengikuti Carbon X-Prize, sebuah kompetisi yang bertujuan menemukan teknologi penangkapan karbon paling efektif dengan hadiah senilai $ 20 juta. Aplikasi Novek membuat prestasi, salah satu dari 22 tim yang menjadi semifinal X-Prize. Sekarang, Novek harus menunjukkan teknologinya bekerja di luar lab. Sebagai bagian dari kompetisi Carbon X-Prize berikutnya, ia memiliki 12 bulan untuk membangun pabrik percontohan yang bisa menangkap 200 kg karbon dioksida per hari dari gas buang pembangkit listrik.

Setelah mengevaluasi kutipan dari tiga tempat yang berbeda, Novek menetap untuk membangun pilot di Southwest Research Institute di San Antonio, Texas. Dengan $ 250.000, institut tersebut akan memberi Novek sebuah tim kecil pekerja kontrak, seorang manajer proyek, dan, tentu saja, peralatan yang dibutuhkan untuk menguji teknologinya. Untuk membayar, Novek menggunakan semua uang yang dimilikinya dari pameran sains, dan mengumpulkan sisanya melalui keluarga dan teman.





Namun Kompetisi X-Prize meminta tim untuk tidak hanya menangkap CO2, tapi juga mengubahnya menjadi produk yang berharga. Jika Novek memiliki kesempatan untuk menang, dia harus bergabung dengan tim lain untuk menggunakan CO2 untuk menciptakan produk seperti plastik, bahan kimia, atau beton.

Tapi Novek sangat fokus pada teknologi penangkapan karbon.

Setelah menarik diri dari X-Prize, Novek telah melipatgandakan teknologinya. Dia mendapatkan dana dari investor untuk membangun pabrik percontohan lain yang akan menggunakan gas buang aktual dari pembangkit listrik atau pabrik kimia, dan menangkap 1.000 kg emisi karbon per hari. (Novek tidak akan mengatakan siapa investor itu karena sebuah perjanjian kerahasiaan.) Dia juga saat ini mengajukan hibah sebesar $ 3 juta dari departemen energi AS.