De langetermijndoelen van de Overeenkomst van Parijs - de opwarming van de aarde ruim onder de 2 graden Celsius houden en idealiter 1,5 C om de ergste gevolgen van klimaatverandering af te wenden - kunnen mogelijk niet worden bereikt door maatregelen ter beperking van de uitstoot van broeikasgassen alleen. De meeste scenario's om deze doelen te bereiken, vereisen ook de inzet van technologieën voor negatieve emissies (NET's) die koolstofdioxide (CO .) verwijderen ₂ ) uit de atmosfeer.

Een toonaangevende NET-kandidaat is bio-energie met koolstofafvang en -opslag (BECCS), die energie uit CO . haalt ₂ -absorberende planten, vangt CO . op ₂ dat vrijkomt in de atmosfeer wanneer het gewonnen plantaardig materiaal wordt verbrand, en slaat het ondergronds op. Het end-to-end proces omvat het veiligstellen van beschikbare grond, het verbouwen en vervoeren van gewassen, biomassa omzetten in elektriciteit met koolstofafvang, en het transporteren en opslaan van de afgevangen CO ₂ .

Op het eerste gezicht, het lijkt misschien een goed idee om de BECCS-technologie over de hele wereld op te voeren om ervoor te zorgen dat de internationale inspanning om het klimaat te stabiliseren zal slagen. Maar het vooruitzicht om op grote schaal planten voor BECCS te telen, heeft geleid tot bezorgdheid over nadelige, onbedoelde gevolgen. Deze omvatten milieueffecten die variëren van bodemerosie tot verlies van biodiversiteit, en economische gevolgen, vooral hogere voedselprijzen die het gevolg kunnen zijn van het ombuigen van uitgestrekte landbouwgronden om de CO2-uitstoot terug te dringen.

Een nieuwe studie in het tijdschrift Wereldwijde milieuverandering richt zich volledig op de economische implicaties van BECCS. Vertegenwoordigen van alle belangrijke componenten van BECCS in het MIT Economic Projection and Policy Analysis (EPPA) -model, onderzoekers van het MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change en Imperial College London schatten de waarschijnlijke effecten van de technologie op de wereldeconomie onder klimaatbeleidsscenario's die de opwarming van de aarde onder 1,5 C en 2 C houden, respectievelijk.

Ze vinden dat hoewel het economisch haalbaar is om dergelijk beleid te implementeren zonder afhankelijk te zijn van BECCS, grootschalige inzet van de technologie in de tweede helft van de eeuw verlaagt de totale implementatiekosten aanzienlijk. Bovendien, de opname van BECCS in dit beleid voorkomt wijdverbreide economische schade:in het 1.5 C-scenario, wereldwijde consumptie daalt met bijna 20 procent in 2100 zonder BECCS, maar slechts met 5 procent met BECCS.

"Onze modellering suggereert dat de voordelen van BECCS veel groter zijn dan de kosten, " zegt Howard Herzog, senior onderzoeksingenieur bij het MIT Energy Initiative en co-auteur van de studie. "Wat de kosten betreft, BECCS doet het beter dan directe luchtvangst, de andere belangrijke technologie voor negatieve emissies die gebruikmaakt van koolstofdioxideafvang en -opslag (CCS)."

BECCS verlaagt ook aanzienlijk de koolstofprijzen die gepaard gaan met cap-and-trade-beleid dat is ontworpen om de emissies voldoende te verminderen om de opwarming van de aarde onder 1,5 C en 2 C te houden. Door negatieve emissies te creëren, de technologie verlicht de druk op het emissieplafond en verlaagt daardoor de prijs van emissierechten. Tegelijkertijd, BECCS wordt gecompenseerd voor zijn negatieve uitstoot via de koolstofprijs, wat een belangrijke bron van inkomsten is.

"We voeren een reeks experimenten uit die krachtig aantonen dat inkomsten uit koolstofvergunningen de inzet van BECCS echt stimuleren, " zegt Jennifer Morris, studeer co-auteur en onderzoekswetenschapper bij het MIT Joint Program en MIT Energy Initiative. "We vinden dat de waarde van CO ₂ verwijdering veel groter is dan de waarde van de elektriciteitsopwekking. Elektriciteit is in wezen een bijproduct."

Eindelijk, de studie concludeert dat, hoewel de inzet van BECCS resulteert in grote veranderingen in het landgebruik om de teelt van bio-energiegewassen mogelijk te maken in overeenstemming met het behalen van de 1,5 C- en 2 C-klimaatdoelstellingen, het drijft de voedselprijzen op, vee, en gewassen met gemiddeld minder dan 5 procent tegen 2100 (tot 15 procent in geselecteerde regio's). Met name, De voedselprijzen stijgen wereldwijd met slechts 1,5 procent.

Deze resultaten suggereren dat, in combinatie met drastische emissiebeperkende maatregelen, BECCS zou een economisch effectief instrument kunnen zijn in de wereldwijde inspanning om het klimaat te stabiliseren.

"We hebben aangetoond dat grootschalige inzet van BECCS de kosten van het implementeren van beleid dat gericht is op het behalen van de langetermijnklimaatdoelstellingen van de Overeenkomst van Parijs drastisch kan verlagen. en grote prijsstijgingen van landbouwgrondstoffen te vermijden, ", zegt Sergey Paltsev, adjunct-directeur van het Joint Program van het MIT en Senior Research Scientist bij MITEI, die co-auteur was van de studie. “Verder onderzoek is nodig, echter, om een ​​meer gedetailleerde beoordeling van voedselvoorzieningsketens en BECCS-componenten te geven, en om ervoor te zorgen dat een dergelijke inzet politiek haalbaar is."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.