En övergång från kolbaserad energi till renare gas har länge betraktats som en stapelvara i många klimathandlingsplaner, trots oro över läckage och eventuella skadliga utsläpp. En ny studie publicerad i tidskriften Naturens klimatförändringar konstaterar att inte bara en sådan förändring är central för att klara klimatmål och stabilisera den globala temperaturstegringen, men att fördelarna med renare brinnande gas uppväger dess möjliga risker.

Leds av Katsumasa Tanaka, en senior klimatriskforskare vid National Institute for Environmental Studies i Japan, studien undersökte globala scenarier för övergång från kol till gas med hjälp av ett nytt tillvägagångssätt som tillämpade mätvärden som utvecklats för bedömningar av klimatpåverkan i kolgasdebatten för första gången. Med fokus på världens ledande kraftgeneratorer - Kina, Tyskland, Indien, och USA - studien undersökte effekterna av en mängd olika direkta och indirekta utsläpp av en sådan förskjutning på både kortare och längre tidsperioder som sträcker sig från några decennier till ett sekel.

"Många tidigare studier var något ambivalenta om klimatfördelarna med kol-till-gas-skiftet, "sa Tanaka." Vår studie visar ett starkare argument för de klimatfördelar som skulle bli följden av denna energiomställning, för vi valde noggrant mätvärden för att utvärdera klimatpåverkan mot bakgrund av de senaste framstegen när det gäller att förstå mätvärden. "

"Med tanke på den nuvarande politiska situationen vi levererar ett välbehövligt budskap för att underlätta energiförskjutningen från kol enligt Parisavtalet, "Sa Tanaka." Men naturgas är inte ett slutmål; Vi betraktar det som ett brobränsle mot mer hållbara energiformer på lång sikt när vi går mot avkolning. "

Oron för metanläckage från naturgas har diskuterats intensivt, särskilt i USA med tanke på den ökande användningen av fracking under det senaste decenniet. De senaste vetenskapliga insatserna har förbättrat förståelsen för omfattningen av metanläckage i USA, men dess potentiella effekter är fortfarande mycket osäkra i resten av världen.

"Vår slutsats att fördelarna med naturgas uppväger de möjliga riskerna är robusta under ett brett spektrum av metanläckage, och under osäkerheter i utsläppsdata och mätvärden, "Sa Tanaka.

Denna forskning fick delvis stöd av Environmental Research and Technology Development Fund (2-1702) från Environmental Restoration and Conservation Agency i Japan, med ytterligare stöd från Institute for Advanced Sustainability Studies i Tyskland och Norges forskningsråd.

Flera mätvärden för att samtidigt undersöka kortsiktiga och långsiktiga klimatpåverkan

Utsläppsvärden, eller indikatorer för att utvärdera effekterna på klimatförändringar från en mängd olika utsläppstyper, är användbara verktyg för att få insikter om klimatpåverkan utan behov av klimatmodellkörningar.

Dessa mätvärden fungerar som viktningsfaktorer vid beräkning av CO ₂ -ekvivalenta utsläpp från utsläpp från en mängd olika växthusgaser. Dock, de resulterande klimatpåverkan som observerats genom CO ₂ -ekvivalenta utsläpp är känsliga för de specifika mätvärden som valts.

"Eftersom resultatet starkt kan bero på vilka mätvärden som väljs och tillämpas, det finns ett behov av noggrann reflektion över innebörden och konsekvenserna av varje specifikt val, "sa Francesco Cherubini, professor vid norska universitetet för vetenskap och teknik. "Varje utsläppstyp framkallar ett annat klimatsystemrespons. De divergerande resultaten i tidigare studier kan mycket väl härröra från den typ av mätvärde som valdes."

Studien kombinerade flera mätvärden för att hantera både kortsiktiga och långsiktiga klimatpåverkan parallellt. Det visade sig att naturgaskraftverk har både mindre kortsiktiga och långsiktiga effekter än kolkraftverk, även vid höga potentiella metanläckage, ett komplett utbud av växthusgaser och luftföroreningar, eller osäkerhetsfrågor övervägs.

"Vår studie använder en uppsättning mått tillsammans, till skillnad från många studier med bara en, att överväga klimatpåverkan på olika tidsskalor - ett mått i några decennier och ett annat i ungefär ett sekel ", sa Otavio Cavalett, en kollega till Cherubini. "Detta gjorde att vi kunde överväga mängden föroreningar som kan påverka klimatet på olika tidsskalor."

"I praktiken, vi avvek från mätvärdena från den senaste IPCC -rapporten och fokuserade på de som är mest förenliga med Parisavtalets temperaturmål, "Sade Cherubini. Författarnas val av mått i linje med de senaste rekommendationerna från FN:s miljöprogram och Society of Environmental Toxicology and Chemistry. Det är den första tillämpningen av sådana rekommendationer på kol-till-gas-debatten.

Regionala skillnader

För att säkerställa att möjliga regionala skillnader redovisades i den globala studien, studien jämförde globala mätvärden med regionala mätvärden för att mer exakt undersöka effekter.

"Vi övervägde en svit med så kallade kortlivade klimatföroreningar (SLCP), som SOx, NOx, och svart kol, som kan avges från dessa växter, "sa Bill Collins, professor vid University of Reading, i Storbritannien. "Detta krävde en regional analys eftersom klimatpåverkan från SLCP beror på var de släpps ut, på grund av deras korta livstid i atmosfären. "

Framtida riktningar och policyrelevans

Studien av Tanaka och medförfattare är en del av en växande litteratur som bekräftar behovet av att fasa ut kol för att mildra stigande globala temperaturer och sakta eller vända negativa effekter av klimatförändringar.

Framtidsrelaterat arbete kan överväga leveranskedjor och handel inom och mellan nationer och andra miljöfaktorer, förutom arbete med att förbättra mätvärdena för att utvärdera klimatpåverkan.

"Luftkvaliteten är inte en del av vår analys, men att inkludera det skulle sannolikt stärka vår slutsats, "sade Tanaka. Andra miljöeffekter, såsom förorening av dricksvatten och inducerad seismisk aktivitet, kan också lägga till viktiga dimensioner i debatten. "