Een cruciale uitdaging bij het voldoen aan de langetermijndoelstelling van de Overeenkomst van Parijs om de opwarming van de aarde ruim onder de 2 graden Celsius te houden, is het sterk verminderen van koolstofdioxide (CO ₂ ) en andere broeikasgasemissies die worden gegenereerd door de meest energie-intensieve industrieën. Volgens een recent rapport van het Internationaal Energie Agentschap, deze industrieën - cement, ijzer en staal, chemicaliën - zijn goed voor ongeveer 20 procent van de wereldwijde CO ₂ uitstoot. Emissies van deze industrieën zijn notoir moeilijk te verminderen omdat, naast de emissies die verband houden met het energieverbruik, een aanzienlijk deel van de industriële emissies komt van het proces zelf.

Bijvoorbeeld, in de cementindustrie, ongeveer de helft van de emissies is afkomstig van de afbraak van kalksteen tot kalk en CO ₂ . Terwijl een verschuiving naar koolstofvrije energiebronnen zoals zonne- of windenergie de CO .-uitstoot zou kunnen verlagen ₂ emissies in de energiesector, er zijn geen gemakkelijke substituten voor emissie-intensieve industriële processen.

Voer industriële koolstofafvang en -opslag (CCS) in. Deze technologie, die koolstofemissies uit puntbronnen extraheert en ondergronds vastlegt, heeft het potentieel om tot 90-99 procent van de CO . te verwijderen ₂ emissies van een industriële installatie, met inbegrip van zowel energiegerelateerde als procesemissies. En dat roept de vraag op:zou CCS alleen moeilijk te verminderen industrieën in staat kunnen stellen om te blijven groeien terwijl bijna alle CO2-uitstoot wordt geëlimineerd? ₂ emissies die ze uit de atmosfeer genereren?

Het antwoord is een ondubbelzinnig ja in een nieuwe studie in het tijdschrift Toegepaste energie co-auteur van onderzoekers van het MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change, MIT Energie-initiatief, en ExxonMobil.

Met behulp van een verbeterde versie van het MIT Economic Projection and Policy Analysis (EPPA)-model dat verschillende industriële CCS-technologiekeuzes vertegenwoordigt - en ervan uitgaande dat CCS de enige optie is om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen die beschikbaar is voor moeilijk te verminderen industrieën - beoordeelt de studie de lange - economische en milieueffecten op termijn van de invoering van CCS in het kader van een klimaatbeleid dat erop gericht is de stijging van de gemiddelde mondiale oppervlaktetemperatuur te beperken tot 2 graden Celsius boven het pre-industriële niveau.

De onderzoekers vinden dat afwezige industriële CCS-implementatie, de wereldwijde kosten van de uitvoering van het 2 graden Celsius-beleid zijn 12 procent hoger in 2075 en 71 procent in 2100, ten opzichte van poliskosten met CCS. Ze concluderen dat industriële CCS voortdurende groei mogelijk maakt in de productie en consumptie van energie-intensieve goederen uit moeilijk te verminderen industrieën, samen met dramatische reducties in de CO ₂ uitstoot die ze genereren. Hun prognoses laten zien dat naarmate industriële CCS halverwege de eeuw aan kracht wint, deze groei vindt zowel wereldwijd plaats als binnen geografische regio's (voornamelijk in China, Europa, en de Verenigde Staten) en het cement, ijzer en staal, en chemische sectoren.

"Omdat het diepe reducties in industriële emissies mogelijk maakt, industriële CCS is een essentiële mitigatieoptie bij de succesvolle implementatie van beleid dat is afgestemd op de klimaatdoelstellingen van de Overeenkomst van Parijs op lange termijn, " zegt Sergey Paltsev, de hoofdauteur van de studie en adjunct-directeur van het MIT Joint Program en senior onderzoeker bij het MIT Energy Initiative. "Naarmate de technologie vordert, onze modelleringsaanpak biedt besluitvormers een manier om de inzet van industriële CCS in verschillende sectoren en regio's te projecteren."

Maar dergelijke vorderingen zullen niet plaatsvinden zonder substantiële, lopende financiering.

"Aanhoudende beleidsondersteuning van de overheid gedurende tientallen jaren zal nodig zijn als CCS zijn potentieel wil realiseren om de groei van energie-intensieve industrieën en een stabiel klimaat te bevorderen, " zegt Howard Herzog, een co-auteur van de studie en senior onderzoeksingenieur bij het MIT Energy Initiative.

De onderzoekers vinden ook dat geavanceerde CCS-opties zoals cryogene koolstofafvang (CCC), waarin onttrokken CO ₂ wordt gekoeld tot vaste vorm met veel minder stroom dan conventionele kolen- en gasgestookte CCS-technologieën, zou kunnen helpen het gebruik van CCS in industriële omgevingen uit te breiden door verdere productiekosten en emissiereducties.

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.