In een langverwacht rapport het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) zei dat de wereld dramatische en drastische maatregelen zal moeten nemen om de catastrofale effecten van klimaatverandering te voorkomen.

Een prominente plaats in het rapport is een bespreking van een reeks technieken voor het verwijderen van kooldioxide uit de lucht, genaamd Carbon Dioxide Removal (CDR)-technologieën of negatieve-emissietechnologieën (NET's). Het IPCC zei dat de wereld aanzienlijk op deze technieken zou moeten vertrouwen om te voorkomen dat de temperatuur op aarde boven de 1,5 graad Celsius stijgt. of 2,7 graden Fahrenheit, vergeleken met het pre-industriële niveau.

Aangezien het niveau van broeikasgassen blijft stijgen en de inspanningen van de wereld om de uitstoot te verminderen ver achterblijven bij de doelstellingen die klimaatwetenschappers aanbevelen, welke bijdrage we kunnen verwachten van NET's wordt een kritische vraag. Kunnen ze echt op een voldoende grote schaal werken?

Wat zijn negatieve emissietechnologieën?

Er is een breed scala van meningen over de grote impact die deze technieken kunnen hebben bij het aanpakken van klimaatverandering. Ik raakte betrokken bij het debat omdat twee van de meest prominente technologieën voor negatieve emissies CO . betreffen ₂ afvang en opslag (CCS), een technologie waar ik al bijna 30 jaar onderzoek naar doe.

Veel NET's verwijderen de CO ₂ biologisch uit de atmosfeer door fotosynthese – het eenvoudigste voorbeeld is bebossing, of het planten van meer bomen. Afhankelijk van de specifieke techniek, de koolstof die uit de atmosfeer wordt verwijderd, kan in de bodem terechtkomen, vegetatie, de oceaan, diepe geologische formaties, of zelfs in rotsen.

NET's variëren op basis van hun kosten, schaal (hoeveel ton ze mogelijk uit de atmosfeer kunnen verwijderen), technologische gereedheid, milieueffecten en effectiviteit. Bebossing/herbebossing is het enige NET dat commercieel is ingezet, hoewel andere op kleinere schaal zijn getest. Bijvoorbeeld, er zijn een aantal pogingen om biochar te produceren, een houtskool gemaakt met plantaardig materiaal dat een netto negatieve koolstofbalans heeft.

Een recent academisch artikel bespreekt de "kosten, potentiëlen, en neveneffecten" van de verschillende NET's. Bebossing/herbebossing is een van de goedkoopste opties, met een kostprijs in de orde van tientallen dollars per ton CO ₂ , maar de mogelijkheden voor koolstofverwijdering zijn klein in vergelijking met andere NET's.

Aan het andere uiterste is directe luchtvangst, die een reeks technische systemen omvat die bedoeld zijn om CO . te verwijderen ₂ van de lucht. De kosten van directe luchtafvang, die op kleine schaal is getest, zijn in de orde van honderden dollars of meer per ton CO ₂ , maar is aan de hoge kant in termen van de potentiële hoeveelheid CO ₂ dat kan worden verwijderd.

In een IPCC-rapport uit 2014 een technologie genaamd bio-energie met koolstofafvang en -opslag (BECCS) kreeg de meeste aandacht. Hierbij gaat het om het verbranden van plantaardig materiaal, of biomassa, voor energie en vervolgens het verzamelen van de CO ₂ uitstoot en het onder de grond pompen van de gassen. De kosten zijn hoog, maar niet overdreven in het bereik van US $ 100-200 per ton CO ₂ VERWIJDERD.

De grootste beperking voor de omvang van de inzet heeft betrekking op de beschikbaarheid van "koolstofarme" biomassa. Er zijn koolstofemissies in verband met de groeiende, oogsten, en transport van biomassa, evenals potentiële koolstofemissies als gevolg van veranderingen in landgebruik - bijvoorbeeld als bossen worden gekapt ten gunste van andere vormen van biomassa. Deze emissies moeten allemaal tot een minimum worden beperkt om biomassa "koolstofarm" te laten zijn en om te zorgen dat het algemene schema negatieve emissies tot gevolg heeft. Potentiële "koolstofarme" biomassa omvat switchgrass of loblolly pine, in tegenstelling tot maïs zeggen, dat momenteel wordt omgezet in vloeibare brandstoffen en waarvan wordt erkend dat het een hoge koolstofvoetafdruk heeft.

Sommige van de voorgestelde NET's zijn zeer speculatief. Bijvoorbeeld, oceaanbemesting wordt over het algemeen niet als een realistische optie beschouwd, omdat de milieu-impact ervan op de oceaan waarschijnlijk onaanvaardbaar is. Ook, er zijn vragen over hoe effectief het zou zijn om CO . te verwijderen ₂ .

Academische kost

Een studie uit 2017 aan de Universiteit van Michigan deed een literatuuronderzoek naar NET's. Enerzijds, ze toonden aan dat de literatuur erg optimistisch was over NET's. Het concludeerde dat deze technieken het equivalent van 37 gigaton (miljard ton) CO . zouden kunnen opvangen ₂ per jaar tegen een kostprijs van minder dan $ 70 per ton. Ter vergelijking, de wereld stoot momenteel ongeveer 38 gigaton CO . uit ₂ een jaar.

Echter, Ik denk dat dit resultaat met een grote korrel zout moet worden genomen, aangezien ze slechts één NET beoordeelden als vastgesteld (bebossing/herbebossing), drie andere zoals aangetoond (BECCS, biochar en gewijzigde landbouwpraktijken), en de rest als speculatief. Met andere woorden, deze technologieën hebben potentieel, maar ze moeten nog worden bewezen effectief.

Andere studies hebben een veel hardere kijk op NET's. Een studie in Nature Climate Change uit 2015 stelt, "Er is momenteel geen NET (of combinatie van NET's) beschikbaar die kan worden geïmplementeerd om te voldoen aan de <2°C doel zonder significante impact op beide landen, energie, water, voedingsstof, albedo of kosten, en dus moet 'plan A' zijn om de uitstoot van broeikasgassen onmiddellijk en agressief te verminderen." In een andere studie uit 2016, onderzoekers Kevin Anderson en Glen Peters concludeerden:"Negatieve emissietechnologieën zijn geen verzekeringspolis, maar eerder een onrechtvaardige gok met hoge inzetten. Er is een reëel risico dat ze hun belofte niet kunnen waarmaken."

Waar het op neerkomt, is dat NET's moeten worden aangetoond dat ze werken op een gigatonschaal, tegen een betaalbare prijs, en zonder ernstige milieueffecten. Dat is nog niet gebeurd. Van bovenaf gezien, er is een breed scala van meningen over de vraag of dit ooit zal gebeuren.

Vangnet?

Een kritische vraag is welke rol NET's kunnen spelen, zowel vanuit politiek als economisch oogpunt, terwijl we worstelen om de gemiddelde temperatuur op aarde op een acceptabel niveau te stabiliseren.

Een mogelijke rol voor NET's is als een compensatie. Dit betekent dat de hoeveelheid CO ₂ verwijderd uit de atmosfeer genereert kredieten die emissies elders compenseren. Het op deze manier gebruiken van negatieve emissies kan een krachtige beleids- of economische hefboom zijn.

Bijvoorbeeld, met vliegreizen kan de beste benadering van netto nul-emissies zijn om die industrie CO . te laten blijven uitstoten ₂ , maar compenseer die emissies met kredieten van NET's. In wezen zijn die negatieve emissies een manier om de emissies van vliegen, die naar verwachting nog vele jaren op fossiele brandstoffen zal steunen.

Ongeveer 25 procent van onze huidige CO2-uitstoot kan worden geclassificeerd als moeilijk te mitigeren. This offset model makes economic sense when the cost of negative emissions is less than the cost to cut emissions from the source itself. So if we can produce negative emissions from say BECCS at about $150 per ton of CO ₂ , they can economically be used to offset emissions from aircraft that would cost several hundred dollars per ton CO ₂ to mitigate by changing how planes are fueled.

The economics of using NETs to correct an "overshoot" are very different.

We as a society seem unwilling to undertake sufficient efforts to reduce carbon emissions today at costs of tens of dollars per ton CO ₂ in order to keep enough CO ₂ out of the atmosphere to meet stabilization targets of 1.5 or 2 degrees Celsius. Echter, correcting an "overshoot" means we expect future generations to clean up our mess by removing CO ₂ from the atmosphere at costs of hundreds of dollars or more per ton CO ₂ , which is what the future deployment of NETs may cost.

This makes no sense, economic or otherwise. If we are unwilling to use the relatively cheap mitigation technologies to lower carbon emissions available today, such as improved efficiency, increased renewables, or switching from coal to natural gas, what makes anyone think that future generations will use NETs, which are much, much more expensive?

That's why I see the role of NETs as an offset being very sound, with some deployment already happening today and increased deployment expected in the future. Daarentegen, treating NETs as a way to compensate for breaking the carbon budget and overshooting stabilization targets is more hope than reality. The technical, economic and environmental barriers of NETs are very real. In formulating climate policy, I believe we cannot count on the future use of NETs to compensate for our failure to do enough mitigation today.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.