Avskiljning och lagring av koldioxid (CO ₂ ) under jord är en av nyckelkomponenterna i Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) rapporter om hur man kan hålla den globala uppvärmningen till mindre än 2°C över förindustriella nivåer år 2100.

Koldioxidavskiljning och -lagring (CCS) skulle användas tillsammans med andra insatser som förnybar energi, energieffektivitet, och elektrifiering av transportsektorn.

IPCC använde modeller för att skapa omkring 1, 200 teknikscenarier där klimatförändringsmålen uppnås med en blandning av dessa insatser, de flesta kräver användning av CCS.

Nu en ny analys från Imperial College London, publiceras idag i Energi- och miljövetenskap , föreslår att inte mer än 2, 700 gigaton (Gt) koldioxid (CO ₂ ) skulle vara tillräckligt för att uppfylla IPCC:s globala uppvärmningsmål. Detta är mycket mindre än ledande uppskattningar av akademiska och branschgrupper av vad som är tillgängligt, vilket tyder på att det finns fler än 10, 000 Gt CO ₂ lagringsutrymme globalt.

Den fann också att den nuvarande tillväxttakten i den installerade kapaciteten för CCS är på väg att nå några av de mål som identifierats i IPCC-rapporter, men att forskning och kommersiella ansträngningar bör fokusera på att upprätthålla denna tillväxt samtidigt som man identifierar tillräckligt med underjordiskt utrymme för att lagra så mycket CO ₂ .

CCS innebär att fånga CO ₂ vid sin utsläppskälla, såsom fossilbränslekraftverk, och förvara den under jord för att förhindra att den kommer in i atmosfären. Tillsammans med andra strategier för begränsning av klimatförändringar, CCS kan hjälpa världen att nå de mål för att minska klimatförändringarna som fastställts av IPCC.

Dock, Hittills har mängden lagring som behövs inte specifikt kvantifierats.

Studien har för första gången visat att det maximala lagringsutrymmet som behövs bara är cirka 2, 700 Gt, men att denna mängd kommer att växa om CCS-utbyggnaden försenas. Forskarna utarbetade detta genom att kombinera data om de senaste 20 årens tillväxt inom CCS, information om historiska tillväxttakt inom energiinfrastruktur, och modeller som vanligtvis används för att övervaka utarmningen av naturresurser.

Forskargruppen, ledd av Dr Christopher Zahasky vid Imperials institution för geovetenskap och teknik, fann att över hela världen, det har skett en tillväxt på 8,6 procent i CCS-kapacitet under de senaste 20 åren, sätter oss på en bana för att möta många scenarier för begränsning av klimatförändringar som inkluderar CCS som en del av mixen.

Dr Zahasky, som nu är biträdande professor vid University of Wisconsin-Madison men utförde arbetet vid Imperial, sa:"Nästan alla IPCC-vägar för att begränsa uppvärmningen till 2°C kräver tiotals gigaton koldioxid ₂ lagras per år i mitten av seklet. Dock, tills nu, vi visste inte om dessa mål var uppnåbara med tanke på historiska data, eller hur dessa mål relaterade till kraven på lagringsutrymme under ytan.

"Vi fann att även de mest ambitiösa scenarierna sannolikt inte behöver mer än 2, 700 Gt CO ₂ lagringsresurs globalt, mycket mindre än 10, 000 Gt lagringsresurs som ledande rapporter tyder på är möjlig. Vår studie visar att om klimatförändringsmålen inte uppnås till 2100, det kommer inte att bero på brist på kolavskiljning och lagringsutrymme."

Studiens medförfattare Dr Samuel Krevor, även från Institutionen för geovetenskap och teknik, sa:"Istället för att fokusera vår uppmärksamhet på att titta på hur mycket lagringsutrymme som finns tillgängligt, vi bestämde oss för första gången för att utvärdera hur mycket underjordisk lagringsresurs som faktiskt behövs, och hur snabbt det måste utvecklas, för att nå målen för att minska klimatförändringarna."

Forskarna säger att den hastighet med vilken CO ₂ lagras är viktigt för dess framgång för att motverka klimatförändringar. Ju snabbare CO ₂ är lagrat, desto mindre total lagringsresurs under ytan behövs för att uppfylla lagringsmålen. Detta beror på att det blir svårare att hitta nya reservoarer eller att ytterligare använda befintliga reservoarer när de blir fulla.

De fann att lagring snabbare och snabbare än nuvarande utbyggnad kan behövas för att hjälpa regeringar att möta de mest ambitiösa klimatförändringsscenarierna som identifierats av IPCC.

Studien visar också hur man använder tillväxtmodeller, ett gemensamt verktyg för resursbedömning, kan hjälpa industri och regeringar att övervaka kortsiktiga CCS-utbyggnadsframsteg och långsiktiga resurskrav.

Dock, forskarna påpekar att det inte är tillräckligt att uppfylla kraven på CCS-lagring i sig för att uppfylla IPCC:s klimatförändringsmål.

Dr. Krevor sa:"Vår analys visar goda nyheter för CCS om vi hänger med i denna bana - men det finns många andra faktorer för att mildra klimatförändringen och dess katastrofala effekter, som att använda renare energi och transporter samt att avsevärt öka effektiviteten i energianvändningen."