Kraftigt ökad koldioxidinfångning krävs för att nå klimatmål

En kraftig ökning av avskiljning och lagring av koldioxid är nödvändig för att uppfylla klimatavtalet från Paris. En ny studie ledd av Chalmers och Universitetet i Bergen, Norge, visar att utan stora insatser kommer tekniken inte att växa tillräckligt snabbt för att hålla den globala temperaturökningen under 2 grader. Och även med stora insatser är det osannolikt att tekniken hinner byggas ut tillräckligt snabbt för uppvärmningen ska begränsas till 1,5 grader.

Tanken bakom CCS-tekniken (Carbon Capture and Storage) är att fånga in koldioxid och sedan lagra den djupt under jord. Vissa tillämpningar av CCS, till exempel framställning av bioenergi med CCS (kallas BECCS) och direkt avskiljning och lagring från atmosfären (DACCS), leder faktiskt till negativa utsläpp, det vill säga att halten av växthusgaser i atmosfären sänks. CCS-tekniken spelar därför en viktig roll i många strategier för att minska den globala uppvärmningen, inte minst i Sveriges planer för att nå netto noll utsläpp till år 2045. Men ännu används koldioxidlagring på väldigt få platser i världen.

– CCS är en viktig teknik för att åstadkomma negativa utsläpp och den är avgörande för att minska koldioxidutsläppen från några av de mest koldioxidintensiva industrierna. Ändå visar våra resultat att det krävs stora insatser för att överbrygga klyftan mellan de demonstrationsprojekt som finns idag och den massiva utbyggnad som behövs om CCS ska kunna begränsa klimatförändringarna, säger Jessica Jewell, docent vid Chalmers.

I den nya studien “Feasible deployment of carbon capture and storage and the requirements of climate targets” genomfördes en grundlig analys av tidigare och framtida tillväxt av CCS för att förutse om tekniken kan expandera tillräckligt snabbt för klimatavtalet i Paris. Studien visade att det under 2000-talet inte går att binda mer än 600 gigaton (Gt) koldioxid med CCS.

–  Vår analys står i kontrast till många av klimatpanelen IPCC:s (Intergovernmental Panel on Climate Change) klimatstrategier som i vissa fall kräver att uppemot 1 000 gigaton koldioxid avskilts och lagrats år 2100, säger Tsimafei Kazlou, doktorand vid Universitetet i Bergen, Norge, och studiens försteförfattare.

– Men även om den totala mängden är intressant är det också viktigt att förstå när tekniken kan börja användas i stor skala, för ju senare vi börjar använda CCS desto mindre är chansen att hålla temperaturökningen under 1,5 eller 2 grader Celsius. Därför har vi i vår forskning främst fokuserat på hur snabbt CCS kan byggas ut, säger Tsimafei Kazlou.

Nödvändigt att minska antalet misslyckanden

Studien belyser behovet av att öka antalet CCS-projekt som förverkligar tekniken och minskar antalet misslyckanden – för att säkerställa att tekniken tar fart under detta årtionde. Idag drivs utvecklingen av CCS på av politiska åtgärder som EU:s Net-Zero Industry Act och Inflation Reduction Act i USA. Om alla dagens planer förverkligas skulle CCS-kapaciteten år 2030 vara åtta gånger så stor som den är idag.

– Även om det finns ambitiösa planer för CCS är det tveksamt om dessa är genomförbara. För cirka 15 år sedan, under en annan våg av intresse för CCS, misslyckades nästan 90 procent av de planerade projekten. Om andelen projekt som misslyckas är lika stor som den varit historiskt kommer kapaciteten 2030 att vara högst dubbelt så stor som idag, vilket skulle vara otillräckligt för att nå klimatmålen, säger Tsimafei Kazlou.

En lovande teknik med hinder som måste övervinnas

Som de flesta tekniker växer CCS icke-linjärt och det finns exempel på andra teknikers etablering och framväxt att ta lärdom av. Men även om CCS kommer ur startblocken före 2030 finns det fler utmaningar. Under det följande årtiondet skulle CCS behöva växa lika snabbt som vindkraften gjorde i början av 2000-talet för att hålla jämna steg med de koldioxidminskningar som krävs för att begränsa den globala temperaturökningen till 2 grader fram till 2100. Med början på 2040-talet måste CCS sedan matcha den snabba tillväxt som kärnkraften upplevde under 1970- och 1980-talen.

– Den goda nyheten är att om CCS kan växa lika snabbt som andra koldioxidsnåla tekniker har gjort, skulle 2-gradersmålet vara inom räckhåll, men det blir med en hårsmån. Den dåliga nyheten är att 1,5-gradersmålet sannolikt fortfarande skulle vara utom räckhåll, säger Jessica Jewell.

Författarna menar att deras analys understryker behovet av ett starkt politiskt stöd för CCS, i kombination med en snabb expansion av andra tekniker för minskade koldioxidutsläpp, för att klimatmålen ska kunna nås.

– En snabb utbyggnad av CCS kräver starka stödsystem som kan göra CCS-projekt ekonomiskt lönsamma. Samtidigt visar våra resultat att eftersom vi bara kan räkna med att CCS kommer att leverera 600 gigaton avskild och lagrad CO2 under 2000-talet, måste expansionen av andra koldioxidsnåla tekniker som sol- och vindkraft bli ännu snabbare, säger Aleh Cherp, professor vid Central European University i Österrike, som också deltagit i studien.

Mer om forskningen:

Artikeln “Feasible deployment of carbon capture and storage and the requirements of climate targets” har publicerats i Nature Climate Change.

De scenarier som beskriver framtida klimatförändringar som används i hela studien kommer från FN:s klimatpanel IPCC:s öppna källdata.

Artikeln är skriven av Tsimafei Kazlou vid Universitetet i Bergen i Norge, Jessica Jewell vid Chalmers tekniska högskola i Sverige och Aleh Cherp vid Central European University i Österrike.

Mer om klimatavtalet från Paris:

Parisavtalet ett internationellt klimatavtal som beslutades den 12 december 2015, i samband med FN:s klimatkonferens i Paris. Avtalet består av bestämmelser som rör bland annat minskade utsläpp av växthusgaser, klimatanpassning och omfördelning av ekonomiska medel för att hjälpa dem som drabbas av klimatförändringarna. I avtalet åtar sig varje land att bidra till att den globala uppvärmningen ska hålla sig med god marginal under 2 grader (till år 2100 jämfört med förindustriella nivåer) samt en intention om att göra ytterligare ansträngningar för att den globala uppvärmningen ska begränsas till 1,5 grader.

För mer information kontakta:

Jessica Jewell, docent, institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola, jewell@chalmers.se  031 772 61 06

Tsimafei Kazlou, doktorand, Center for Climate and Energy Transformations, University of Bergen, Norge,  tsimafei.kazlou@uib.no