science >> Wetenschap >  >> Natuur

Schone stroom is niet genoeg

Vanwege de resterende uitstoot van fossiele brandstoffen die zouden blijven bestaan, zelfs met een zeer streng klimaatbeleid dat vanaf 2020 wordt ingevoerd, zogenaamde negatieve-emissietechnologieën om kooldioxide uit de atmosfeer te verwijderen zullen nodig zijn om aan de 1,5°C-grens te voldoen. Krediet:PIK/Luderer&Wodinski

Debatten over de klimaatdoelstellingen van Parijs draaien vaak rond de elektriciteitsvoorziening. Nog, zelfs in een wereld van streng klimaatbeleid en schone energieopwekking, het resterende gebruik van fossiele brandstoffen in de industrie, transport en verwarming in gebouwen kan nog steeds voldoende CO2-uitstoot veroorzaken om de door de internationale gemeenschap overeengekomen klimaatdoelstellingen in gevaar te brengen, vindt een internationaal team van onderzoekers. Gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , de studie is de eerste die zich specifiek richt op de resterende uitstoot van fossiele brandstoffen van sectoren die niet zo gemakkelijk koolstofvrij kunnen worden gemaakt als elektriciteitsopwekking.

"We wilden ontcijferen wat echt het verschil maakt in termen van koolstofbudgetten en restemissies. Om cruciale decarbonisatieknelpunten in de richting van een stabilisatie van 1,5-2 °C te identificeren, we hebben ons gericht op de rol van de uitstoot van fossiele brandstoffen die hun oorsprong vinden in industrieën zoals cement- of staalproductie, voedt onze transportsector van auto's tot vracht tot luchtvaart en gaat naar de verwarming van onze gebouwen, " legt Shinichiro Fujimori uit, onderzoeker van het National Institute for Environmental Studies (NIES) en de Universiteit van Kyoto in Japan. "Deze sectoren zijn veel moeilijker koolstofarm te maken dan onze energievoorziening, omdat er niet zulke voor de hand liggende opties beschikbaar zijn als wind- en zonne-elektriciteitsopwekking."

Het blijkt dat dit de activiteiten zijn die cruciaal bepalen hoeveel kooldioxide er in deze eeuw wordt uitgestoten; of en in hoeverre de wereld afhankelijk zal zijn van negatieve emissies en uiteindelijk of de internationaal overeengekomen klimaatdoelstellingen kunnen worden gehaald.

De Parijse doelstellingen om de opwarming van de aarde ruim onder de 2 °C en mogelijk zelfs 1,5 °C te houden, impliceren een strakke limiet voor de cumulatieve CO2-uitstoot tot 2100. Om dit in perspectief te plaatsen:het resterende budget voor de 1,5 °C-doelstelling zou zo laag kunnen zijn als 200 Gigaton CO2, wat in schril contrast staat met de 4.000 gigaton CO2 die zou worden uitgestoten als de huidige trends zich voortzetten. De tot dusver toegezegde mitigatie-inspanningen zijn ontoereikend om de emissies voldoende te verminderen. Dit geeft aanleiding tot bezorgdheid over de toenemende afhankelijkheid van onzekere en potentieel risicovolle technologieën voor zogenaamde negatieve CO2-emissies, broeikasgassen uit de atmosfeer halen door opschaling van bijvoorbeeld bio-energieplantages of carbon capture and storage (CCS).

Vandaar, de onderzoekers onderzochten verschillende decarbonisatieroutes naar de klimaatdoelstellingen van Parijs, met ontnuchterende resultaten:"We ontdekten dat zelfs met enorme inspanningen van alle landen, inclusief vroegtijdige en substantiële versterking van de beoogde nationaal vastgestelde bijdragen (de NDC's), onze berekeningen laten zien dat de resterende fossiele koolstofemissies op ongeveer 1000 Gigaton CO2 zullen blijven, " legt Gunnar Luderer van het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK, lid van de Leibniz Vereniging), hoofdauteur van de studie. "Dit lijkt het laagste punt te zijn van wat kan worden bereikt met zelfs het strengste klimaatbeleid, omdat veel van de restemissies al in het systeem zijn opgesloten vanwege bestaande infrastructuren en afhankelijkheid van fossiele brandstoffen. Streven naar de ambitieuze doelstelling van 1,5°C voor de opwarming van het einde van de eeuw zou betekenen dat er een ongelooflijk grote hoeveelheid van ten minste 600 Gigaton CO2-verwijdering nodig was, Luderer merkt op. "Dus negatieve emissies zijn niet langer een keuze, maar eerder een noodzaak."

Het team van modelbouwers uit heel Europa, de VS en Japan werkten met zeven state-of-the-art, technologierijke frameworks voor geïntegreerde beoordelingsmodellering (IAM) - geavanceerde computersimulaties die de sociale en economische interacties beschrijven die klimaatverandering bepalen, evenals de opties om het klimaat te stabiliseren door de uitstoot van broeikasgassen te verminderen , rekening houdend met temperatuurdoelstellingen, maar ook met de economische kosten en technologische opties. Hun studie is de eerste multimodelvergelijking in het licht van de Overeenkomst van Parijs die scenario's van vroegtijdige versterking van de beleidsambitie in lijn met de 1,5 -2°C-doelstellingen contrasteert met scenario's die uitgaan van geen versterking van de klimaatbeloften (NDC's) van de landen vóór 2030 .

Als het niet lukt om de ambitie op te voeren, zou de wereld nog strakker vast komen te zitten in op fossiele brandstoffen gebaseerde infrastructuren

"Onze analyse toont aan dat naast een snelle, volledige ontkoling van de stroomvoorziening, het stabiliseren van de opwarming in het bereik van 1,5‐2 °C vereist ook een aanzienlijke vermindering van de energievraagsectoren zoals de industrie, vervoer en gebouwen, " benadrukt Zoi Vrontisi van E3MLab van de Nationale Technische Universiteit van Athene. "Om de extra reducties van fossiele brandstoffen te bereiken die nodig zijn voor stabilisatie van 1,5 °C, we moeten de energie-efficiëntieverbeteringen versnellen en een wijdverbreide elektrificatie van de energievraag." De onderzoekers laten ook zien dat het niet versterken van de NDC's vóór 2030 niet alleen de uitstoot op korte termijn zou verhogen, maar schaadt ook het potentieel voor emissiereductie op langere termijn, aangezien het nog meer investeringen in op fossiele brandstoffen gebaseerde infrastructuren vastlegt en de wereld onvoorbereid laat om zich om te draaien voor decarbonisatie, volgens hun studie. Dit zal de afhankelijkheid van de verwijdering van kooldioxide verder vergroten en zal de doelstelling van 1,5°C waarschijnlijk helemaal buiten bereik brengen.

"Klimaatmitigatie kan een complexe uitdaging zijn, maar het komt uiteindelijk neer op vrij eenvoudige wiskunde:als de doelstellingen van Parijs moeten worden gehaald, toekomstige CO2-uitstoot moet binnen een eindig budget worden gehouden, " vat Elmar Kriegler van het Potsdam-Institute for Climate Impact Research samen. "Hoe meer het budget wordt overschreden, hoe relevanter de technologieën voor het verwijderen van kooldioxide zullen worden, en die gaan gepaard met grote onzekerheden. Hoewel het nog moeilijk kan zijn om het exacte resterende CO2-budget voor 1,5°C te bepalen, één ding is heel duidelijk:ambities om de uitstoot van fossiele brandstoffen te verminderen, moeten aanzienlijk worden opgevoerd en binnenkort om de deuren open te houden om de doelstellingen van Parijs te halen."