Team advarer om negative emissionsteknologier muligvis ikke løser klimakrisen

Et hold ledet af forskere ved University of Virginia advarer om, at når det kommer til klimaændringer, verden laver et væddemål, det måske ikke kan dække.

Holdets nye papir i Natur klimaændringer undersøger, hvordan planer om at undgå de værste resultater af en opvarmende planet kan have deres egne bivirkninger.

Den håndfuld modeller, som FN's Mellemstatslige Panel for Klimaændringer og beslutningstagere over hele verden stoler på for at udvikle strategier til at opfylde forpligtelserne om CO2-neutralitet, antager alle, at negative emissionsteknologier vil være tilgængelige som en del af løsningen.

Negative emissionsteknologier, ofte kaldet NET'er, fjerne kuldioxid fra atmosfæren. De tre mest undersøgte tilgange er bioenergi med kulstofopsamling og -lagring, hvilket indebærer dyrkning af afgrøder til brændstof, derefter indsamle og begrave CO ₂ fra den brændte biomasse; plantning af flere skove; og direkte luftindfangning, en konstrueret proces til adskillelse af CO ₂ fra luften og opbevare det permanent, sandsynligvis under jorden.

"Problemet er, ingen har prøvet disse teknologier i demonstrationsskalaen, meget mindre på de massive niveauer, der er nødvendige for at udligne nuværende CO ₂ emissioner, " sagde Andres Clarens, professor i UVA Engineerings afdeling for ingeniørsystemer og miljø og associeret direktør for UVAs pan-University Environmental Resilience Institute. Instituttet finansierede delvist den forskning, der førte til Natur klimaændringer papir.

"Vores papir kvantificerer deres omkostninger, så vi kan have en ærlig samtale om det, før vi begynder at gøre dette i stor skala, " sagde Clarens.

Siden Parisaftalen om at begrænse den globale opvarmning til 1,5 grader Celsius, hamret ud af verdens ledere i 2015, et stigende antal virksomheder som BP og mange institutioner og regeringer – inklusive UVA og Virginia – har forpligtet sig til at nå nul CO2-emissioner i de næste par årtier. Microsoft har lovet at slette sine CO2-emissioner siden grundlæggelsen i 1975.

til Clarens, en ingeniør, der studerer kulstofhåndtering, og hans medforskere, det er opmuntrende udvikling. Ledet af Clarens' ph.d. studerende Jay Fuhrman, gruppen omfatter også økonomen Haewon McJeon og beregningsforskeren Pralit Patel fra Joint Global Change Research Institute ved University of Maryland; UVA Joe D. og Helen J. Kington professor i miljøvidenskab Scott C. Doney; og William M. Shobe, forskningsdirektør ved Weldon Cooper Center for Public Service og professor ved UVAs Batten School of Leadership and Public Policy.

Til forskningen, teamet brugte en integreret model - en af ​​dem, FN støtter sig til - kaldet Global Change Assessment Model. Modellen blev udviklet ved University of Maryland, som samarbejder med Pacific Northwest National Laboratory om at drive Joint Global Change Research Institute. De sammenlignede virkningerne af de tre negative emissionsteknologier på den globale fødevareforsyning, vandforbrug og energibehov. Arbejdet så på, hvilken rolle det ville have for fremtidige klimascenarier at have direkte luftopsamling.

Biobrændstoffer og genplantning af skov optager store land- og vandressourcer, der er nødvendige for landbrug og naturområder; biobrændstoffer bidrager også til forurening fra gødning. Direkte luftindfangning bruger mindre vand end plantning af biobrændstoffer og træer, men det kræver stadig meget vand og endnu mere energi - stort set leveret af fossile brændstoffer, opveje nogle af fordelene ved fjernelse af kuldioxid. Indtil for nylig, direkte luftteknologier blev også anset for at være for dyre til at inkludere i emissionsreduktionsplaner.

Holdets analyse viser, at direkte luftopsamling kan begynde at fjerne op til tre milliarder tons kuldioxid fra atmosfæren om året i 2035 - mere end 50% af USA's emissioner i 2017, det seneste år, hvor pålidelige data var tilgængelige. Men selv hvis statsstøtte gør hurtig og udbredt anvendelse af direkte luftfangst mulig, vi skal bruge biobrændstoffer og genplantning til at møde CO ₂ reduktionsmål. Analysen viste, at priserne på basisfødevarer stadig vil stige cirka tre gange globalt i forhold til 2010-niveauer og femdobles i mange dele af verden, hvor der allerede eksisterer uligheder i omkostningerne ved klimaændringer.

"Direkte luftindfangning kan blødgøre - men ikke eliminere - de skarpeste afvejninger som følge af jordkonkurrence mellem landbrugsjord og jord, der er nødvendig for nye skove og bioenergi, " skrev Fuhrman og Clarens i en blog, der fulgte med udgivelsen af ​​avisen.

De resterende omkostninger stiger med tiden, beslutsom, flerstrengede handlinger for at reducere kuldioxidemissioner og fjerne det fra atmosfæren, desto mere presserende, forskerne argumenterer.

"Vi er nødt til at bevæge os væk fra fossile brændstoffer endnu mere aggressivt, end mange institutioner overvejer, "Sagde Clarens." Negative emissionsteknologier er FN's backstop, og mange lande forventer, at de en dag vil redde os, men de vil have bivirkninger, vi skal være forberedte på. Det er et kæmpe spil at sidde på hænderne i det næste årti og sige, vi har det, fordi vi vil implementere denne teknologi i 2030, men så viser det sig, at der er vandmangel, og vi kan ikke gøre det."

"Før vi satser på huset, lad os forstå, hvad konsekvenserne bliver, "Tilføjede Fuhrman." Denne forskning kan hjælpe os med at omgå nogle af de faldgruber, der kan opstå ved disse initiativer. "