IIASA-forskare har lett arbetet med att utveckla nya vägar för att utveckla vatten- och energiinfrastruktur i enlighet med både Parisavtalet och FN:s hållbarhetsmål 6 (SDG6) – för att säkerställa tillgänglighet och hållbar hantering av vatten och sanitet för alla.

Den nya analysen är en av de första som utvecklar sådana globala vägar. Att uppfylla Parisavtalets klimatmål för att begränsa den globala uppvärmningen till långt under 2°C jämfört med förindustriella nivåer är avgörande för att undvika katastrofala klimatförändringar. Dock, Parisavtalet kräver också att begränsningsbeslut beaktar effekterna på SDG. SDGs, överenskom 2015, har som mål att utrota fattigdom samt att skydda miljön. SDGs täcker en mängd olika områden, inklusive hunger, energi, jämlikhet, utbildning och hälsa, samt vatten och energi.

Vatten- och energimål är beroende av varandra. Energi är avgörande för vatten och sanitet, till exempel, inom vattenpumpning och -behandling. Energisektorn är själv en stor konsument av vatten, till exempel inom kraftverkskylning och bränslebearbetning. Att minska utsläppen från energi är nyckeln till att uppnå Parisavtalet, därför forskningen, som kvantifierar samspelet mellan Parisavtalet och SDG6, Detta är användbart för beslutsfattare som utvecklar strategier för gemensamt genomförande.

Forskningen var ett samarbete mellan forskare från IIASAs Energi, Vatten, och övergångar till forskningsprogram för ny teknologi och som genomförs som en del av de integrerade lösningarna för vatten, Energi och mark (ISWEL) projekt. Forskarna tog ett integrerat tillvägagångssätt, tittar på alla element i vattnet, energi- och klimatmål i ett försök att balansera var och ens behov.

Det internationella teamet förbättrade den integrerade bedömningsmodellen MESSAGEix-GLOBIOM för att ta hänsyn till förändringar i den globala vattenanvändningen som ett resultat av socioekonomiska förändringar och SDG, och att koppla prognoserna till vattentillgången, och kostnaden, energi- och utsläppseffekter av framtida infrastruktursystem. Scenariot för befolkning och ekonomisk tillväxt togs från Shared Socioeconomic Pathways (SSP) för att utforska hur världen och samhället kan utvecklas. Policyer förenliga med Parisavtalet och SDG6 inkluderades också i analysen.

Tre utvecklingsscenarier för vattensektorn utvecklades för att jämföra kostnaderna och effekterna—Baslinje, vilket innebär "business-as-usual, "SDG6-försörjning, som inkluderar baslinjeprognoserna för vattenanvändning men inkluderar utbyggnad av teknologier för att mildra tillväxten i efterfrågan på vatten, och SDG6-Effektivitet, där samhället gör betydande framsteg för att nå en hållbar vattenförbrukning inom alla sektorer.

Modellen visade att under ett scenario för mänsklig utveckling i mitten av vägen, cirka 1 biljon US-dollar per år kommer att behövas för att uppnå SDG6-målen till 2030. Att införliva klimatmålen som är förenliga med att begränsa klimatförändringarna till 1,5 C kommer att öka dessa kostnader ytterligare med 8 procent. Kostnaden för att driva och transformera energisystem ökar med 2 till 9 procent när SDG6-målen beaktas, jämfört med en baslinjesituation där SDG6-målen inte ingår. Detta beror till stor del på behovet av energikrävande vattenreningsprocesser och kostnader för vattenbesparingsåtgärder.

"Resultaten av vår analys visar att en kombination av rent vatten och klimatpolitik kan öka genomförandekostnaderna, men dessa ökningar är relativt små i jämförelse med kostnaden för att genomföra varje politik för sig. Att hitta och förbättra synergier mellan koldioxidutsläpp och vatteneffektivitet är avgörande för att minimera kostnader och osäkerheter för gemensamt genomförande av politiken, säger Simon Parkinson, en forskare från IIASA och University of Victoria, som ledde studien.

Till exempel, vattenpumpar och reningsverk skulle kunna drivas flexibelt för att tillhandahålla viktiga on-demand-tjänster till elnätet, som stödjer integration av förnybara energikällor som vind och sol. Forskarna säger att vatten- och energiplanerare måste samarbeta för att säkerställa att utvecklingen av vatten- och energisystem utnyttjar dessa och andra möjligheter och är förenlig med SDGs.

"Resultaten betonar att vattenbesparing i sektorer är nyckeln till att minska potentiella avvägningar, särskilt i vattenstressade regioner där SDG6-målen kan kräva användning av energiintensiv vattenteknik, såsom återvinning av avloppsvatten och avsaltning, " säger Yoshihide Wada, biträdande chef för vattenprogrammet och medförfattare till studien.

Keywan Riahi, chef för IIASA Energy Program och studiemedförfattare, säger att liknande forskning måste utvidgas till andra SDGs för att förstå hur klimatmål påverkar en bredare hållbar utveckling.

"Denna forskning visar den viktiga roll som integrerade bedömningsmodeller och en nexus-strategi spelar för att hitta billiga globala omvandlingsvägar som överensstämmer med flera SDG-mål, " han lägger till.