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A diversificação reduz o risco. Esse é o espírito de uma conclusão importante de um novo estudo liderado por cientistas do Laboratório Nacional do Pacífico Noroeste do Departamento de Energia. O caminho efetivo para limitar o aquecimento global a 1,5 grau Celsius até o final deste século provavelmente requer uma combinação de tecnologias que possam retirar o dióxido de carbono da atmosfera e dos oceanos da Terra.
A confiança excessiva em qualquer método de remoção de carbono pode trazer riscos indevidos, alertam os autores. E provavelmente precisaremos de todos eles para remover a quantidade necessária de dióxido de carbono – 10 gigatoneladas anualmente – para garantir apenas 1,5 grau de aquecimento até 2100.
O novo trabalho, publicado hoje na revista Natureza Mudança Climática, descreve o potencial de remoção de carbono de seis métodos diferentes. Eles variam desde a restauração de terras desmatadas até a propagação de rochas trituradas em paisagens, um método conhecido como intemperismo aprimorado.
Este estudo marca a primeira tentativa de incorporar todas as abordagens de remoção de dióxido de carbono reconhecidas na legislação dos EUA em um único modelo integrado que projeta como suas interações podem ser medidas em escala global. Ele faz isso enquanto demonstra como esses métodos podem influenciar fatores como uso de água, demanda de energia ou terras disponíveis para cultivo.
Os autores exploram o potencial desses métodos de remoção de carbono modelando cenários de descarbonização: futuros hipotéticos que demonstram que tipo de interações poderiam surgir se as tecnologias fossem implantadas em condições variadas. Eles exploram caminhos, por exemplo, onde nenhuma política climática é aplicada (e o aquecimento sobe para 3,5 graus como resultado).
Um segundo caminho demonstra que quantidade de carbono precisaria ser removida usando as tecnologias sob uma política ambiciosa na qual as emissões de carbono são limitadas a cair para zero líquido em meados do século e negativo líquido no final do século para limitar o fim do século. aquecimento do século para menos de 1,5 graus.
O terceiro cenário segue o mesmo caminho das emissões, mas está associado a mudanças comportamentais e tecnológicas, como baixo consumo de materiais e rápida eletrificação. Nesse cenário, essas mudanças sociais se traduzem em menos emissões gerais liberadas, o que ajuda a reduzir a quantidade de emissões residuais de gases de efeito estufa que precisariam ser compensadas com a remoção de carbono para atingir a meta de 1,5 grau.
Para atingir essa meta – a meta original do Acordo de Paris – os autores acham que cerca de 10 gigatoneladas de dióxido de carbono devem ser removidos por ano. Essa quantidade permanece a mesma, mesmo que os países reforcem os esforços para reduzir as emissões de dióxido de carbono de todas as fontes.
“Trazer-nos de volta para 1,5 grau até o final do século exigirá uma abordagem equilibrada”, disse o principal autor do PNNL, Jay Fuhrman, cujo trabalho decorre do Joint Global Change Research Institute. “Se uma dessas tecnologias não se materializar ou aumentar, não queremos muitos ovos nessa cesta. Se usarmos um portfólio globalmente diversificado de estratégias de remoção de carbono, podemos mitigar o risco enquanto reduzimos as emissões.”
Algumas das tecnologias podem contribuir muito, com o potencial de remover vários gigatoneladas de dióxido de carbono por ano. Outros oferecem menos, mas ainda desempenham um papel importante. O intemperismo aprimorado, por exemplo, poderia remover até quatro gigatoneladas de dióxido de carbono anualmente até meados do século.
Sob este método, a rocha finamente moída espalhada sobre a terra de cultivo converte o dióxido de carbono na atmosfera em minerais de carbonato no solo. Está entre os métodos mais econômicos identificados no estudo.
Em comparação, a captura direta do oceano com armazenamento de carbono, onde o dióxido de carbono é retirado da água do mar e armazenado no subsolo da Terra, provavelmente removeria muito menos carbono. Por si só, a tecnologia nascente é proibitivamente cara, de acordo com os autores. Emparelhar esse método com usinas de dessalinização em regiões onde a demanda por água dessalinizada é alta, no entanto, pode reduzir o custo e, ao mesmo tempo, proporcionar reduções de carbono mais significativas.
Além dos métodos de remoção mencionados acima, as tecnologias em estudo incluem biochar, captura direta de ar com armazenamento de carbono e bioenergia combinada com captura e armazenamento de carbono.
Cada uma das tecnologias modeladas traz vantagens, custos e consequências únicas. Muitos desses fatores estão ligados a regiões específicas. Os autores apontam a África Subsaariana como exemplo, onde o biocarvão, o intemperismo aprimorado e a bioenergia com captura e armazenamento de carbono contribuem para reduções significativas.
No entanto, os autores acham que muito trabalho é necessário para abordar os gases de efeito estufa além do dióxido de carbono, como metano e óxido nitroso. Muitos desses não-CO2 os gases são várias vezes mais potentes e, ao mesmo tempo, mais difíceis de atingir do que o dióxido de carbono.
Embora alguns dos métodos de remoção examinados no novo artigo sejam bem estudados, suas interações com outros métodos mais novos são menos claramente compreendidas. O trabalho é originário do Joint Global Change Research Institute, uma parceria entre o PNNL e a Universidade de Maryland, onde os pesquisadores exploram as interações entre os sistemas humano, energético e ambiental.
Seu trabalho se concentra em projetar quais compensações podem resultar de uma variedade de possíveis cenários de descarbonização. Os autores buscam entender melhor como esses métodos interagem para que os formuladores de políticas possam ser informados em seus esforços para descarbonizar.
“Este estudo ressalta a necessidade de pesquisas contínuas sobre abordagens de remoção de dióxido de carbono e seus impactos potenciais”, disse o autor correspondente e cientista do PNNL Haewon McJeon. “Embora cada abordagem tenha seus próprios benefícios e custos exclusivos, um portfólio diversificado de abordagens de remoção de dióxido de carbono é essencial para abordar efetivamente a mudança climática. Ao entender melhor os impactos potenciais de cada abordagem, podemos desenvolver uma estratégia mais abrangente e eficaz para reduzir o efeito estufa emissões de gases e limitando o aquecimento global.”
Além de Fuhrman e McJeon, os autores do PNNL incluem Candelaria Bergero e Maridee Weber. Seth Monteith e Frances M. Wang da ClimateWorks Foundation, bem como Andres F. Clarens, Scott C. Doney e William Shobe da University of Virginia também contribuíram para este trabalho. Este trabalho foi apoiado pela Fundação ClimateWorks, Fundação Alfred P. Sloan e Instituto de Resiliência Ambiental da Universidade da Virgínia.
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