De långsiktiga målen i Parisavtalet-att hålla den globala uppvärmningen långt under 2 grader Celsius och helst 1,5 C för att avvärja de värsta effekterna av klimatförändringar-kanske inte kan uppnås genom åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser ensam. De flesta scenarier för att nå dessa mål kräver också användning av negativa utsläppstekniker (NET) som tar bort koldioxid (CO ₂ ) från atmosfären.

En ledande NET -kandidat är bioenergi med kolavskiljning och lagring (BECCS), som utvinner energi från CO ₂ -absorberande växter, fångar CO ₂ som släpps ut i atmosfären när det extraherade växtmaterialet förbränns, och lagrar det under jorden. End-to-end-processen innebär att säkra tillgänglig mark, odling och transport av grödor, omvandla biomassa till elektricitet med kolavskiljning, och transport och lagring av det fångade CO ₂ .

Vid första anblicken, det kan verka som en no-brainer att öka BECCS-tekniken runt om i världen för att säkerställa att de internationella ansträngningarna för att stabilisera klimatet kommer att lyckas. Men utsikten att odla växter för BECCS i massiv skala har väckt oro över negativa, oavsiktliga konsekvenser. Dessa inkluderar miljöpåverkan som sträcker sig från jorderosion till förlust av biologisk mångfald, och ekonomiska konsekvenser, särskilt högre livsmedelspriser som kan bero på omdirigering av stora jordbruksmarker för att minska koldioxidutsläppen.

En ny studie i tidningen Global miljöförändring fokuserar helt och hållet på de ekonomiska konsekvenserna av BECCS. Representerar alla huvudkomponenter i BECCS i modellen MIT Economic Projection and Policy Analysis (EPPA), forskare vid MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change och Imperial College London uppskattar teknikens troliga effekter på den globala ekonomin under klimatpolitiska scenarier som håller den globala uppvärmningen under 1,5 C och 2 C, respektive.

De finner att även om det är ekonomiskt möjligt att genomföra sådan politik utan att förlita sig på BECCS, storskalig distribution av tekniken under andra halvan av seklet sänker de totala implementeringskostnaderna avsevärt. Dessutom, införandet av BECCS i denna politik förhindrar omfattande ekonomiska skador:i 1,5 C -scenariot, den globala konsumtionen minskar med nästan 20 procent med 2100 utan BECCS, men bara med 5 procent med BECCS.

"Vår modellering tyder på att fördelarna med BECCS långt uppväger kostnaderna, "säger Howard Herzog, senior forskningsingenjör vid MIT Energy Initiative och medförfattare till studien. "När det gäller kostnader, BECCS klarar sig bättre än direkt luftuppsamling, den andra stora tekniken för negativa utsläpp som använder koldioxidavskiljning och lagring (CCS). "

BECCS sänker också avsevärt koldioxidpriserna i samband med cap-and-trade-politik för att minska utsläppen tillräckligt för att hålla den globala uppvärmningen under 1,5 C och 2 C. Genom att skapa negativa utsläpp, tekniken minskar trycket från utsläppstaket och sänker därför priset på utsläppstillstånd. På samma gång, BECCS kompenseras för sina negativa utsläpp genom kolpriset, som är en betydande inkomstkälla.

"Vi genomför en rad experiment som på ett robust sätt visar att intäkter från koldioxidtillstånd verkligen driver utplaceringen av BECCS, säger Jennifer Morris, studera medförfattare och forskare vid MIT Joint Program och MIT Energy Initiative. "Vi finner att värdet av CO ₂ borttagning är mycket större än värdet av elproduktionen. Elektricitet är i huvudsak en biprodukt. "

Till sist, studien drar slutsatsen att medan BECCS -distribution leder till stora förändringar i markanvändningen för att tillgodose odling av bioenergigrödor som överensstämmer med att uppfylla klimatmålen på 1,5 C och 2 C, det driver upp matpriserna, boskap, och grödor med mindre än 5 procent i genomsnitt 2100 (upp till 15 procent i utvalda regioner). Framför allt, matpriserna stiger med bara 1,5 procent globalt.

Dessa resultat tyder på att, i samklang med dramatiska utsläppsminskande åtgärder, BECCS kan vara ett ekonomiskt effektivt verktyg i det globala arbetet för att stabilisera klimatet.

"Vi har visat att storskalig distribution av BECCS dramatiskt kan sänka kostnaderna för att genomföra politik som syftar till att uppfylla de långsiktiga klimatmålen i Parisavtalet, och undvika stora prisökningar på jordbruksprodukter, "säger MIT Joint Programs vice chef och MITEI Senior Research Scientist Sergey Paltsev, som var medförfattare till studien. "Ytterligare forskning behövs, dock, för att ge en mer detaljerad bedömning av livsmedelskedjor och BECCS -komponenter, och att se till att sådan distribution är politiskt livskraftig. "

Denna artikel publiceras på nytt med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT -forskning, innovation och undervisning.