Smart kuldioxidfjernelse giver økonomiske og miljømæssige fordele

Sidste år oversteg Jorden 1,5 grader celsius opvarmning over præindustrielle tider, en tærskel ud over hvilken ildebrande, tørke, oversvømmelser og andre klimapåvirkninger forventes at eskalere i frekvens, intensitet og dødelighed. For at hætte global opvarmning ved 1,5 ° C og afværge dette scenarie, skal de næsten 200 underskrivende nationer i Paris -aftalen om klimaændringer ikke kun dramatisk sænke deres drivhusgasemissioner, men også tage foranstaltninger for at fjerne kuldioxid (CO2) fra atmosfæren og opbevare den holdbart på eller under Jordens overflade.

Tidligere analyser af klimaindvindingspotentialet, omkostninger, fordele og ulemper ved forskellige kuldioxidfjernelse (CDR) har primært fokuseret på tre strategier: Bioenergy med carbon capture and opbevaring (BECCS), hvor CO2-absorberende plantesag omdannes til brændstoffer eller brændes direkte for at generere energi, med nogle af plantens kulstofindhold fanget og derefter opbevares sikkert og permanent; skovrejsning/genplantning, hvor co2-absorberende træer plantes i stort antal; og Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS), en teknologi, der fanger og adskiller CO2 Direkte fra omgivende luft og indsprøjter den i geologiske reservoirer eller inkorporerer det i holdbare produkter.

For at give en mere omfattende og handlingsmæssig analyse af CDR, udvider en ny undersøgelse fra forskere ved MIT Center for Sustainability Science and Strategy (CS3) først indstillingen til at omfatte Biochar (trækul produceret fra plantesag og opbevaret i jord) og forbedret vejrforhold (EW) (Spredning af fint malet klippepartikler på land for at fremskynde opbevaring af CO2 i jord og vand). Undersøgelsen evaluerer derefter porteføljer af alle fem muligheder – i isolering og i kombination – for at vurdere deres evne til at nå 1,5 C -målet og deres potentielle virkninger på jord, energi og politiske omkostninger.

Undersøgelsen vises i tidsskriftet Miljøundersøgelsesbrev. Hjælpet af deres globale multi-sektor økonomiske projektions- og politiske analyse (EPPA) -model producerer MIT CS3-forskerne tre centrale fund.

For det første er den mest omkostningseffektive strategi med lav indflydelse, som beslutningstagere kan tage for at opnå globale net-nul-emissioner-et vigtigt trin i at opfylde 1,5 C-målet-at diversificere deres CDR-portefølje i stedet for at stole på en enkelt mulighed. Denne tilgang minimerer det samlede afgrøder og energiforbrug og negative virkninger såsom øget fødevaresikkerhed og nedsat energiforsyning.

Ved at diversificere på tværs af flere CDR -indstillinger, den højeste CDR -implementering af omkring 31,5 gigatons co2 Om året opnås i 2100, mens den også viser den mest omkostningseffektive netto-nul-strategi. Undersøgelsen identificerer Beccs og Biochar som mest omkostningskonkurrencedygtige til at fjerne CO2 Fra atmosfæren, efterfulgt af EW, med DACC’er som konkurrencedygtige på grund af høje kapital- og energibehov. Mens han stiller logistiske og andre udfordringer, har Biochar og EW potentialet til at forbedre jordkvaliteten og produktiviteten på tværs af 45 procent af alle afgrøder med 2100.

“Diversificering af CDR-porteføljer er den mest omkostningseffektive netto-nul-strategi, fordi den undgår at stole på en enkelt CDR-mulighed, og derved reducerer og omfordeler negative indvirkninger på landbrug, skovbrug og anden arealanvendelse såvel som på energisektoren,” siger Solene Chiquier, hovedforfatter af undersøgelsen, der var en CS3 postdoc under dens forberedelse.

Den anden konstatering: Der er ingen optimal CDR -portefølje, der fungerer godt på globalt og nationalt niveau. Den ideelle CDR -portefølje for en bestemt region afhænger af lokale teknologiske, økonomiske og geofysiske forhold. For eksempel ville skovrejsning og genplantning være til stor fordel på steder som Brasilien, Latinamerika og Afrika ved ikke kun at sekvestere kulstof i mere areal af beskyttet skov, men også hjælpe med at bevare planetarisk velvære og menneskers sundhed.

“Ved at designe en bæredygtig, omkostningseffektiv CDR-portefølje er det vigtigt at redegøre for regional tilgængelighed af landbrugs-, energi- og kulstofopbevaringsressourcer,” siger Sergey Paltsev, CS3-vicedirektør, MIT Energy Initiative Senior Research Scientist og Superance Co -autor til undersøgelsen. “Vores undersøgelse fremhæver behovet for at forbedre viden om lokale forhold, der favoriserer nogle CDR -muligheder frem for andre.”

Endelig viser MIT CS3-forskere, at det at forsinke store implementering af CDR-porteføljer kunne være meget dyre, hvilket fører til betydeligt højere kulstofpriser over hele kloden-en udvikling, der er sikker på at afskrække klimaindbødelsesindsatsen, der er nødvendig for at nå 1,5 C-målet. De anbefaler implementering på kort sigt af politiske og økonomiske incitamenter til at hjælpe med at spore disse bestræbelser hurtigt.