Perspectives sur la mise à l’échelle des technologies d’élimination du carbone

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Les technologies d’élimination du dioxyde de carbone (CDR), qui pourraient constituer des outils essentiels pour lutter contre le changement climatique, se sont développées parallèlement à d’autres technologies du siècle dernier. Cependant, selon de nouvelles études dirigées par Gregory Nemet, professeur à l’Université du Wisconsin-Madison, ces technologies doivent se développer plus rapidement pour atteindre les objectifs politiques visant à limiter le réchauffement climatique.

Alors que les décideurs politiques, les chercheurs et les militants du climat du monde entier se préparent à se réunir pour la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques qui débutera le 30 novembre 2023, une question persistante est de savoir si les technologies climatiques se développent et évoluent suffisamment rapidement pour répondre aux exigences de l’Accord de Paris.

Une nouvelle recherche menée par Nemet, professeur à l’École d’affaires publiques de La Follette, révèle que les nouvelles méthodes CDR doivent évoluer à un rythme beaucoup plus rapide pour atteindre l’objectif de température de l’Accord de Paris consistant à limiter le réchauffement à 2 ou 1,5 degrés Celsius. Cet objectif nécessiterait d’éliminer des centaines de gigatonnes de dioxyde de carbone de l’atmosphère au cours du siècle, ce qui rendrait particulièrement importante la mise à l’échelle des nouvelles technologies CDR.

Le CDR consiste à capter le CO2 de l’atmosphère et à le stocker de diverses manières. Des exemples de CDR conventionnels comprennent le reboisement, la restauration des zones humides et l’amélioration de la gestion forestière. Toutes les autres méthodes CDR n’ont été déployées qu’à petite échelle et sont collectivement connues sous le nom de nouveau CDR. Les exemples incluent la bioénergie avec captage et séquestration du carbone, le captage et le stockage direct du carbone dans l’air et le biochar. Ces nouvelles méthodes pourraient permettre un stockage du carbone plus durable que les méthodes conventionnelles qui reposent sur les arbres et les sols.

Dans l’un de leurs récents articles publié le 30 octobre 2023 dans Communications, Terre et EnvironnementNemet et son équipe de recherche lancent l’ensemble de données Historical Adoption of TeCHnology (HATCH), un projet innovant qui suit et analyse une variété de technologies agricoles, industrielles et de consommation adoptées au cours du siècle dernier et qui peut fournir un aperçu de la mise à l’échelle de nouvelles technologies. technologies telles que l’élimination du carbone.

L’étude a analysé l’émergence et la croissance de 148 technologies réparties en 11 catégories remontant au début du 20ème siècle. Il a ensuite croisé ces données avec des scénarios modèles CDR établis par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), les annonces des entreprises concernant les plans de mise à l’échelle du CDR et les objectifs du CDR dans les annonces politiques.

Bien que le document ait démontré que l’intensification nécessaire des technologies d’élimination du carbone s’inscrit dans la fourchette historique des efforts précédents, les annonces des entreprises et les objectifs du gouvernement laissent entendre qu’il y aurait une croissance beaucoup plus rapide que le record historique et les scénarios modélisés par le GIEC CDR.

“Les taux d’augmentation nécessaires à l’élimination du carbone pour atteindre les objectifs de 2 et 1,5 degrés Celsius se situent dans la fourchette de l’expérience historique, même s’ils se situent dans le haut de gamme”, explique Nemet. “Nous pouvons tirer des leçons de cette expérience pour faciliter l’élimination du carbone à une échelle adaptée au climat au cours des trois prochaines décennies.”

Dans un autre article publié le 15 novembre 2023 dans Joule, Nemet et son équipe de recherche constatent que 2 gigatonnes d’élimination de dioxyde de carbone par an sont actuellement en cours. La quasi-totalité de cette suppression est réalisée en plantant davantage d’arbres et seulement 0,1 % grâce au nouveau CDR.

Tout cela malgré les scénarios de modélisation qui montrent que nous devons éliminer des centaines de gigatonnes de dioxyde de carbone de l’atmosphère au cours du siècle pour respecter l’Accord de Paris et assurer le bien-être durable de notre planète.

L’étude révèle que pratiquement tous les scénarios limitant le réchauffement à 1,5 ou 2 degrés Celsius nécessitent un nouveau CDR. En moyenne, les scénarios multiplient le nouveau CDR par un facteur de 1 300 d’ici le milieu du siècle.

En examinant la période de temps entre le moment où une technologie est introduite sur le marché et le moment où sa production augmente rapidement — appelée phase de formation — l’article suggère que cette partie du processus de captage et de stockage direct du carbone atmosphérique et d’autres nouvelles méthodes CDR doivent s’accélérer pour répondre aux besoins d’une planète qui se réchauffe. Accélérer l’innovation qui se produit au cours de cette phase pour démarrer plus tôt un volume de production plus élevé pourrait contribuer à améliorer l’adoption de la technologie.

“Pour devenir pertinentes pour le climat, les phases de formation des systèmes de filtration d’air et d’autres méthodes nouvelles d’élimination du carbone doivent être au moins aussi actives que les analogues historiques les plus rapides”, déclare Jan Minx, directeur de l’Institut de recherche Mercator sur les biens communs mondiaux et le changement climatique. groupe de travail Applied Sustainability Science et co-auteur des deux études. “Cela nécessitera des engagements plus sérieux en faveur de nouvelles technologies de suppression que ceux actuellement en place. Les niveaux requis ne seront réalisables que si nous assistons à un développement substantiel de la phase formative du nouveau CDR au cours des 15 prochaines années.”

Les résultats de ces études seront également inclus dans le prochain rapport 2023 des Nations Unies sur les écarts d’émissions, qui comprend un chapitre sur l’élimination du carbone avec les contributions de Minx et Nemet.

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