Een team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Virginia waarschuwt dat als het gaat om klimaatverandering, de wereld doet een weddenschap die het misschien niet kan dekken.

De nieuwe krant van het team is binnen Natuur Klimaatverandering onderzoekt hoe plannen om de ergste gevolgen van een opwarmende planeet te vermijden hun eigen bijwerkingen kunnen hebben.

De handvol modellen die het Intergouvernementeel Panel van de Verenigde Naties inzake klimaatverandering en besluitvormers over de hele wereld vertrouwen om strategieën te ontwikkelen om te voldoen aan de verplichtingen inzake koolstofneutraliteit, gaan er allemaal van uit dat technologieën voor negatieve emissies beschikbaar zullen zijn als onderdeel van de oplossing.

Negatieve emissietechnologieën, vaak NET's genoemd, koolstofdioxide uit de atmosfeer te verwijderen. De drie meest bestudeerde benaderingen zijn bio-energie met afvang en opslag van koolstof, wat inhoudt dat er gewassen worden verbouwd voor brandstof, vervolgens het verzamelen en begraven van de CO ₂ van de verbrande biomassa; meer bossen aanplanten; en directe luchtvangst, een ontwikkeld proces voor het scheiden van CO ₂ uit de lucht en permanent op te slaan, waarschijnlijk ondergronds.

"Het probleem is, niemand heeft deze technologieën op demonstratieschaal uitgeprobeerd, veel minder op de enorme niveaus die nodig zijn om de huidige CO . te compenseren ₂ uitstoot, " zei Andrés Clarens, een professor in UVA Engineering's Department of Engineering Systems and Environment en associate director van UVA's pan-University Environmental Resilience Institute. Het instituut financierde gedeeltelijk het onderzoek dat leidde tot de Natuur Klimaatverandering papier.

"Onze paper kwantificeert hun kosten, zodat we er een eerlijk gesprek over kunnen hebben voordat we dit op grote schaal gaan doen. ' zei Clarens.

Sinds het akkoord van Parijs om de opwarming van de aarde te beperken tot 1,5 graad Celsius, gehamerd door wereldleiders in 2015, een groeiend aantal bedrijven, zoals BP en veel instellingen en regeringen, waaronder UVA en Virginia, hebben zich ertoe verbonden om de komende decennia een koolstofvrije uitstoot te bereiken. Microsoft heeft toegezegd om zijn CO2-uitstoot sinds de oprichting in 1975 te wissen.

aan Clarens, een ingenieur die koolstofbeheer bestudeert, en zijn collega-onderzoekers, dit zijn bemoedigende ontwikkelingen. Onder leiding van Clarens' Ph.D. student Jay Fuhrman, de groep omvat ook econoom Haewon McJeon en computerwetenschapper Pralit Patel van het Joint Global Change Research Institute aan de Universiteit van Maryland; UVA Joe D. en Helen J. Kington hoogleraar milieuwetenschappen Scott C. Doney; en William M. Shobe, onderzoeksdirecteur bij het Weldon Cooper Center for Public Service en professor aan UVA's Batten School of Leadership and Public Policy.

Voor het onderzoek, het team gebruikte een geïntegreerd model - een van de modellen waarop de Verenigde Naties vertrouwen - het Global Change Assessment Model. Het model is ontwikkeld aan de Universiteit van Maryland, die samenwerkt met het Pacific Northwest National Laboratory om het Joint Global Change Research Institute te leiden. Ze vergeleken de effecten van de drie negatieve emissietechnologieën op de wereldwijde voedselvoorziening, waterverbruik en energievraag. In het werk werd gekeken naar de rol die directe luchtvangst zou hebben in toekomstige klimaatscenario's.

Biobrandstoffen en herbebossing nemen enorme land- en watervoorraden in beslag die nodig zijn voor landbouw en natuurgebieden; biobrandstoffen dragen ook bij aan de vervuiling door bemesting. Directe luchtafvang verbruikt minder water dan het planten van biobrandstoffen en bomen, maar het vereist nog steeds veel water en zelfs meer energie - grotendeels geleverd door fossiele brandstoffen, een deel van de voordelen van het verwijderen van kooldioxide tenietdoen. Tot voor kort, Direct Air-technologieën werden ook als te duur beschouwd om in emissiereductieplannen op te nemen.

Uit de analyse van het team blijkt dat directe luchtafvang tegen 2035 tot drie miljard ton koolstofdioxide per jaar uit de atmosfeer zou kunnen verwijderen - meer dan 50% van de Amerikaanse uitstoot in 2017, het meest recente jaar waarvoor betrouwbare gegevens beschikbaar waren. Maar zelfs als overheidssubsidies een snelle en wijdverbreide invoering van directe luchtafvang mogelijk maken, we hebben biobrandstoffen en herbebossing nodig om aan CO . te voldoen ₂ reductie doelen. Uit de analyse bleek dat de prijzen van basisvoedselgewassen wereldwijd nog steeds ongeveer verdrievoudigen ten opzichte van het niveau van 2010 en vervijfvoudigen in veel delen van de wereld waar de ongelijkheid in de kosten van klimaatverandering al bestaat.

"Directe luchtvangst kan de scherpste compromissen die het gevolg zijn van landconcurrentie tussen landbouwgrond en land dat nodig is voor nieuwe bossen en bio-energie, verzachten, maar niet elimineren. ’ schreven Fuhrman en Clarens in een blog bij de publicatie van de krant.

De kosten die blijven stijgen met de tijd, vastberaden maken, meervoudige acties om de uitstoot van kooldioxide te verminderen en uit de atmosfeer te verwijderen, des te dringender, argumenteren de onderzoekers.

"We moeten nog agressiever afstappen van fossiele brandstoffen dan veel instellingen overwegen, Clarens zei. "Negatieve emissietechnologieën zijn de backstop die de VN en veel landen verwachten dat ze ons op een dag zullen redden, maar ze zullen bijwerkingen hebben waar we op voorbereid moeten zijn. Het is een enorme gok om het komende decennium op onze handen te zitten en te zeggen:we hebben dit omdat we deze technologie in 2030 gaan inzetten, maar dan blijken er watertekorten te zijn, en we kunnen het niet."

"Voordat we op het huis wedden, laten we begrijpen wat de gevolgen zullen zijn, " Fuhrman toegevoegd. "Dit onderzoek kan ons helpen om een ​​aantal van de valkuilen te omzeilen die uit deze initiatieven kunnen voortvloeien."