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Un team guidato da ricercatori dell'Università della Virginia avverte che quando si tratta di cambiamenti climatici, il mondo sta facendo una scommessa che potrebbe non essere in grado di coprire.
Il nuovo giornale della squadra in Cambiamenti climatici naturali esplora come i piani per evitare gli esiti peggiori di un pianeta in fase di riscaldamento potrebbero portare i propri effetti collaterali.
La manciata di modelli in cui il Gruppo intergovernativo delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici e i responsabili delle decisioni di tutto il mondo si fidano per sviluppare strategie per soddisfare gli impegni di neutralità del carbonio presumono che le tecnologie per le emissioni negative saranno disponibili come parte della soluzione.
Tecnologie a emissioni negative, spesso chiamati NET, rimuovere l'anidride carbonica dall'atmosfera. I tre approcci più studiati sono la bioenergia con cattura e stoccaggio del carbonio, che comporta la coltivazione di colture per il carburante, poi raccogliendo e interrando la CO 2 dalla biomassa bruciata; piantare più foreste; e cattura diretta dell'aria, un processo ingegnerizzato per la separazione della CO 2 dall'aria e conservandolo in modo permanente, probabilmente sotterraneo.
"Il guaio è che nessuno ha provato queste tecnologie su scala dimostrativa, molto meno ai livelli massicci necessari per compensare l'attuale CO 2 emissioni, " ha detto Andrés Clarens, un professore nel Dipartimento di Ingegneria dei Sistemi e dell'Ambiente dell'UVA Engineering e direttore associato dell'Istituto di resilienza ambientale pan-universitario dell'UVA. L'istituto ha parzialmente finanziato la ricerca che ha portato alla Cambiamenti climatici naturali carta.
"Il nostro documento quantifica i loro costi in modo che possiamo avere una conversazione onesta al riguardo prima di iniziare a farlo su larga scala, " disse Claren.
Dall'accordo di Parigi per limitare il riscaldamento globale a 1,5 gradi Celsius, martellato dai leader mondiali nel 2015, un numero crescente di aziende come BP e molte istituzioni e governi, tra cui UVA e Virginia, si sono impegnati a raggiungere le emissioni zero di carbonio nei prossimi decenni. Microsoft si è impegnata a cancellare le sue emissioni di carbonio sin dalla sua fondazione nel 1975.
A Claren, un ingegnere che studia la gestione del carbonio, e i suoi colleghi ricercatori, questi sono sviluppi incoraggianti. Guidato dal dottorato di ricerca di Clarens. studente Jay Fuhrman, il gruppo comprende anche l'economista Haewon McJeon e lo scienziato computazionale Pralit Patel del Joint Global Change Research Institute presso l'Università del Maryland; UVA Joe D. e Helen J. Kington Professore di scienze ambientali Scott C. Doney; e William M. Shobe, direttore della ricerca presso il Weldon Cooper Center for Public Service e professore presso la Batten School of Leadership and Public Policy dell'UVA.
Per la ricerca, il team ha utilizzato un modello integrato, uno di quelli su cui si basano le Nazioni Unite, chiamato Global Change Assessment Model. Il modello è stato sviluppato presso l'Università del Maryland, che collabora con il Pacific Northwest National Laboratory per gestire il Joint Global Change Research Institute. Hanno confrontato gli effetti delle tre tecnologie a emissioni negative sull'approvvigionamento alimentare globale, consumo idrico e fabbisogno energetico. Il lavoro ha esaminato il ruolo che la disponibilità di una cattura diretta dell'aria avrebbe sugli scenari climatici futuri.
I biocarburanti e la riforestazione assorbono vaste risorse di terra e acqua necessarie per l'agricoltura e le aree naturali; i biocarburanti contribuiscono anche all'inquinamento da fertilizzazione. La cattura diretta dell'aria utilizza meno acqua rispetto alla piantagione di biocarburanti e alberi, ma richiede ancora molta acqua e ancora più energia, in gran parte fornita da combustibili fossili, compensando alcuni dei vantaggi della rimozione dell'anidride carbonica. Fino a poco tempo fa, anche le tecnologie dell'aria diretta erano considerate troppo costose da includere nei piani di riduzione delle emissioni.
L'analisi del team mostra che la cattura diretta dell'aria potrebbe iniziare a rimuovere fino a tre miliardi di tonnellate di anidride carbonica dall'atmosfera entro il 2035, oltre il 50% delle emissioni degli Stati Uniti nel 2017, l'anno più recente per il quale erano disponibili dati affidabili. Ma anche se i sussidi governativi rendono possibile l'adozione rapida e diffusa della cattura aerea diretta, avremo bisogno di biocarburanti e riforestazione per soddisfare le emissioni di CO 2 obiettivi di riduzione. L'analisi ha mostrato che i prezzi delle colture alimentari di base continueranno ad aumentare di circa tre volte a livello globale rispetto ai livelli del 2010 e di cinque volte in molte parti del mondo dove esistono già disparità nel costo del cambiamento climatico.
"La cattura diretta dell'aria può attenuare, ma non eliminare, i compromessi più acuti derivanti dalla competizione territoriale tra terreni agricoli e terreni necessari per nuove foreste e bioenergia, " Fuhrman e Clarens hanno scritto in un blog che accompagna l'uscita del giornale.
I costi che rimangono aumentano con il tempo, rendendo determinato, sempre più urgenti azioni su più fronti per ridurre le emissioni di anidride carbonica e rimuoverla dall'atmosfera, sostengono i ricercatori.
"Dobbiamo allontanarci dai combustibili fossili in modo ancora più aggressivo di quanto stiano considerando molte istituzioni, " Clarens ha detto. "Le tecnologie a emissioni negative sono il sostegno delle Nazioni Unite e molti paesi si aspettano che un giorno ci salveranno, ma avranno effetti collaterali a cui dobbiamo essere preparati. È una grande scommessa sedersi sulle nostre mani per il prossimo decennio e dire, abbiamo questo perché implementeremo questa tecnologia nel 2030, ma poi si scopre che c'è carenza d'acqua, e non possiamo farlo".
"Prima di scommettere la casa, capiamo quali saranno le conseguenze, " Ha aggiunto Fuhrman. "Questa ricerca può aiutarci a eludere alcune delle insidie che potrebbero derivare da queste iniziative".
