Accounting for non-equivalence of carbon emissions and removals in meeting national net zero emissions targets in the United Kingdom

कल्पना कीजिए कि पृथ्वी का वायुमंडल एक विशाल, लीकी (रिसाव वाला) बाथटब है। दशकों से, हम इसमें गर्म पानी (जीवाश्म ईंधन जलाने से निकलने वाली कार्बन डाइऑक्साइड) उस दर से डाल रहे हैं जिस दर से ड्रेन उसे निकाल नहीं पा रहा है, जिससे पानी का स्तर बढ़ रहा है और ग्रह अत्यधिक गर्म हो रहा है। इसे ठीक करने के लिए, वैज्ञानिक कहते हैं कि हमें "नेट ज़ीरो" तक पहुँचना होगा—एक ऐसा बिंदु जहाँ जितना पानी हम जोड़ते हैं, उतना ही हम हटा भी देते हैं। लेकिन यहाँ पेच यह है: सारा पानी एक जैसा नहीं होता। कुछ गर्म नल का पानी है जो तब तक गर्म रहेगा जब तक आप इसे बाहर न निकाल दें, जबकि अन्य पानी केवल एक बाल्टी का छींटा है जो बाद में वाष्पित हो सकता है या वापस गिर सकता है।

यह शोध पत्र इस समस्या के एक विशिष्ट, उच्च-दांव वाले संस्करण की गहराई में जाता है जिसे "जियोलॉजिकल नेट ज़ीरो" (GNZ) कहा जाता है। इसे बाथटब के लिए एक सख्त नियम पुस्तिका के रूप में सोचें। नियम कहता है: यदि आप "जीवाश्म जल" (तेल, गैस और कोयले से निकलने वाला कार्बन जो कभी सुरक्षित रूप से जमीन के नीचे बंद था) डालते हैं, तो आपको उतनी ही मात्रा में "जीवाश्म जल" को हटाकर पृथ्वी की पपड़ी की गहरी, स्थायी चट्टानों में वापस लॉक करना होगा। आप इसे केवल एक अस्थायी स्पंज (जैसे पेड़ लगाना) के साथ संतुलित नहीं कर सकते जो बाद में सूख सकता है या जिसमें आग लग सकती है। लेखक एक बड़ा सवाल पूछ रहे हैं: यदि हम इस सख्त "लाइक-फॉर-लाइक" (समान के बदले समान) नियम का पालन करते हैं, तो हमारी ऊर्जा योजनाओं का क्या होगा? वे यह देखने के लिए कि क्या हम वास्तव में इसे कर सकते हैं, और इसमें हमारी अर्थव्यवस्था और बुनियादी ढांचे को क्या लागत आएगी, वे यूके (UK) की संपूर्ण ऊर्जा प्रणाली के एक विशाल कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करते हैं।

---

द ग्रेट कार्बन स्वैप: बाथटब, टाइम कैप्सूल और स्पीड लिमिट की एक कहानी

तो, आप ग्रह को बहुत अधिक गर्म होने से रोकना चाहते हैं। सामान्य योजना जीवाश्म ईंधन जलाना बंद करने और बहुत सारे पेड़ लगाने की है। लेकिन वैज्ञानिक अब महसूस करने लगे हैं कि पेड़ और चट्टानें बिल्कुल एक जैसी नहीं होती हैं। पेड़ एक अस्थायी स्पंज की तरह हैं; वे कार्बन सोखते हैं, लेकिन अगर जंगल में आग लग जाए या जंगल बीमार हो जाए, तो वह कार्बन वापस बाहर निकल सकता है। दूसरी ओर, चट्टानें एक 'टाइम कैप्सूल' की तरह हैं। यदि आप कार्बन को पृथ्वी की गहराई में भूगर्भीय भंडारण में दबा देते हैं, तो यह लाखों वर्षों तक वहीं रहता है, ठीक वैसे ही जैसे जीवाश्म ईंधन हमारे खोदने से पहले जमीन के नीचे सुरक्षित रूप से बंद थे।

शोध पत्र तर्क देता है कि ग्लोबल वार्मिंग को वास्तव में रोकने के लिए, हमें एक नए नियम की आवश्यकता है: जियोलॉजिकल नेट ज़ीरो (GNZ)। इसका अर्थ है कि हर एक टन कार्बन जो हम जमीन से खोदकर निकालते हैं और जलाते हैं, उसे बराबर एक टन कार्बन के रूप में वापस जमीन में दबाना अनिवार्य है। अस्थायी स्पंज के साथ संतुलन बनाना नहीं चलेगा। ऊर्जा विशेषज्ञों की एक टीम ने इस विचार का परीक्षण करने के लिए यूनाइटेड किंगडम को एक टेस्ट केस के रूप में उपयोग किया। उन्होंने यूके की ऊर्जा प्रणाली का एक 'डिजिटल ट्विन' बनाया—एक विशाल, जटिल वीडियो गेम जो यह सिम्युलेट करता है कि बिजली, परिवहन और हीटिंग कैसे काम करती है—और पूछा, "क्या होगा यदि हम यूके को GNZ नियम का पालन करने के लिए मजबूर करें?"

खेल खेलने के तीन तरीके

शोधकर्ताओं ने केवल इसे करने का एक तरीका नहीं परखा; उन्होंने तीन अलग-अलग "डिफिकल्टी सेटिंग्स" का परीक्षण किया ताकि देखा जा सके कि यूके की ऊर्जा प्रणाली कैसे प्रतिक्रिया देती है:

1. "स्ट्रिक्ट" (कठोर) मोड: यह सबसे कठिन स्तर है। 2030 से, हर एक वर्ष में, यूके को ठीक उतना ही कार्बन दबाना होगा जितना वह उत्सर्जित करता है। भविष्य से उधार लेना नहीं, कोई बहाना नहीं। यह कहने जैसा है कि, "आपको अगले साल से ही हर महीने अपना किराया पूरा चुकाना होगा।"
2. "क्यूम्युलेटिव" (संचयी) मोड: यह थोड़ा अधिक लचीला है। यह कहता है, "2030 और 2050 के बीच, जो कुल मात्रा आप दबाते हैं वह आपके द्वारा उत्सर्itt किए गए कुल कार्बन के बराबर होनी चाहिए।" आप शुरुआत में थोड़ा अधिक उत्सर्जन कर सकते हैं, जब तक कि आप बाद में भारी मात्रा में कार्बन दबाकर उसकी भरपाई कर लें। यह एक ऐसे छात्र की तरह है जो कुछ होमवर्क असाइनमेंट छोड़ देता है लेकिन वादा करता है कि वह सेमेस्टर के अंत में एक बड़ा प्रोजेक्ट करके उसकी भरपाई करेगा।
3. "प्रोग्रेसिव" (प्रगतिशील) मोड: यह "रैंप-अप" दृष्टिकोण है। आप 2030 में अपने उत्सर्जन के एक छोटे प्रतिशत को मैच करने से शुरू करते हैं, फिर हर साल उस प्रतिशत को धीरे-धीरे बढ़ाते हैं जब तक कि आप 2040 तक 100% तक नहीं पहुँच जाते। यह मैराथन के लिए प्रशिक्षण लेने जैसा है: आप एक धीमी जॉगिंग से शुरू करते हैं और धीरे-धीरे तेज दौड़ते हैं जब तक कि आप स्प्रिंटिंग न करने लगें।

उन्होंने इन तीन "GNZ" मोड्स की तुलना "बेसलाइन" मोड से की, जो मूल रूप से वह है जो यूके वर्तमान में करने की योजना बना रहा है (वर्तमान कानूनों को पूरा करना, बिना किसी सख्त भूगर्भीय मिलान नियम के)।

परिणाम: तेज़, कठिन और अधिक इलेक्ट्रिक

सिमुलेशन ने कुछ आश्चर्यजनक और तीव्र परिणाम दिखाए।

1. "क्यूम्युलेटिव" मोड नेट नेगेटिव की ओर बढ़ने के लिए मजबूर करता है।
यदि यूके को विशेष रूप से Cumulative GNZ नियम का पालन करना पड़ता, तो देश 2042 तक "नेट नेगेटिव" अवस्था (उत्सर्जित करने से अधिक कार्बन हटाना) तक पहुँच जाता। यह वर्तमान 2050 के लक्ष्य से काफी आगे है। हालाँकि, वहाँ पहुँचना आसान नहीं है। "Strict" परिदृश्य में, सिस्टम 2030 के दशक की शुरुआत में ही एक दीवार से टकरा जाता है क्योंकि कार्बन को तेजी से दबाने के लिए पर्याप्त तकनीक तैयार नहीं है। इसे ठीक करने के लिए, मॉडल को एक "फेल-सेफ" विकल्प का उपयोग करना पड़ा—कार्बन हटाने का एक बेहद महंगा, सैद्धांतिक तरीका, ताकि गणित को सही रखा जा सके। यह सुझाव देता है कि यदि हम सब कुछ एक साथ करने की कोशिश करते हैं, तो हमारे पास समय और पैसा दोनों खत्म हो सकते हैं। "Strict" और "Cumulative" मोड आम तौर पर उत्सर्जन को वर्तमान योजनाओं की तुलना में तेजी से गिराने के लिए मजबूर करते हैं, लेकिन केवल Cumulative पथ ही 2042 तक उस विशिष्ट "नेट नेगेटिव" मील के पत्थर तक पहुँचता है।

2. "प्रोग्रेसिव" मोड सबसे सटीक रास्ता है।
"Progressive" परिदृश्य सबसे यथार्थवादी रास्ता प्रतीत होता है। इसने सुझाव दिया कि यूके 2040 तक 1:1 का संतुलन (हर एक टन उत्सर्जित जीवाश्म कार्बन को एक टन दबाने के साथ मेल करना) प्राप्त कर सकता है। यह पथ "Strict" मोड की भारी "फेल-सेफ" लागतों से बचता है, लेकिन फिर भी वर्तमान योजनाओं की तुलना में तेजी से काम पूरा करता है। यह 2030 और 2050 के बीच वर्तमान की तुलना में 0.9 और 2.34 GtCO2e (गीगाटन कार्बन डाइऑक्साइड समकक्ष) बचाएगा। यह आकाश में रखे जाने वाले बहुत सारे कार्बन को बाहर रखने जैसा है!

3. ऊर्जा प्रणाली का बड़ा मेकओवर।
इसे पूरा करने के लिए, यूके की ऊर्जा प्रणाली को नाटकीय रूप से बदलना होगा।

• बिजली: देश को बहुत अधिक बिजली उत्पन्न करने की आवश्यकता होगी। "Cumulative" परिदृश्य में, बिजली उत्पादन को 2050 तक 734 और 968 TWh के बीच कूदना होगा। यह वर्तमान स्तरों से एक बहुत बड़ी छलांग है।
• हाइड्रोजन: हमें बहुत अधिक हाइड्रोजन ईंधन बनाने की आवश्यकता होगी, लेकिन इसकी मात्रा परिदृश्य पर निर्भर करती है। कुछ पथों में कम हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है क्योंकि हम इलेक्ट्रिक कारों और हीट पंपों की ओर स्विच करते हैं, जबकि अन्य को कार्बन कैप्चर करने वाली मशीनों को चलाने के लिए अधिक हाइड्रोजन की आवश्यकता होती है।
• बायोमास और पेड़: सिमुलेशन "BECCS" (कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के साथ बायोएनर्जी) पर बहुत अधिक निर्भर थे। यह एक फैंसी तरीका है यह कहने का कि हम ऊर्जा बनाने के लिए पौधों (बायोमास) को जलाते हैं, उनके धुएं को पकड़ते हैं, और उसे जमीन में दबा देते हैं। मॉडल ने दिखाया कि यदि हम ऊर्जा बनाने के लिए टिकाऊ पौधों को जलाने के साधन समाप्त कर देते हैं, तो पूरी योजना में देरी हो जाती है। वास्तव में, यदि बायोमास आपूर्ति कम है, तो "Progressive" योजना 2045 तक पीछे खिसक जाती है, और "Cumulative" योजना शायद 2050 तक अपना काम भी पूरा न कर पाए।

4. "फेल-सेफ" वास्तविकता की जाँच।
शोध पत्र एक प्रमुख भेद्यता (vulnerability) को उजागर करता है। "Strict" परिदृश्य में, सिस्टम गणित को संतुलित करने के लिए एक "फेल-सेफ" विकल्प पर निर्भर करता है जब वास्तविक दुनिया की तकनीक तैयार नहीं होती है। यह एक ऐसे क्रेडिट कार्ड रखने जैसा है जिसकी कोई सीमा नहीं है और आप उम्मीद करते हैं कि आपको कभी इसका उपयोग न करना पड़े। लेखक चेतावनी देते हैं कि यदि हम बुनियादी ढांचा (पाइपलाइन, भंडारण स्थल और कैप्चर मशीनें) पर्याप्त तेज़ी से नहीं बनाते हैं, तो हमें इन महंगी, अपुष्ट समाधानों पर निर्भर पड़ना पड़ सकता है।

मुख्य निष्कर्ष

शोध पत्र निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि "जियोलॉजिकल नेट ज़ीरो" वैज्ञानिक रूप से सही तरीका है यह सुनिश्चित करने के लिए कि ग्रह ठंडा रहे, यह एक बहुत बड़ी चुनौती है। यह केवल पेड़ लगाने के बारे में नहीं है; यह एक पूरी नई औद्योगिक मशीन बनाने के बारे में है जो हवा से कार्बन निकालने और उसे जमीन में गहरा दफनाने के काम आती है।

"Progressive" दृष्टिकोण—धीरे शुरू करना और फिर गति बढ़ाना—वहाँ पहुँचने का सबसे व्यावहारिक तरीका लगता है। यह सुझाव देता है कि हम 2040 तक 1:1 संतुलन प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन केवल तभी जब हम आवश्यक बुनियादी ढांचे का निर्माण अभी शुरू कर दें। यदि हम प्रतीक्षा करते हैं, या यदि हम टिकाऊ बायोमास या भंडारण स्थान जैसे प्रमुख संसाधनों को खो देते हैं, तो योजना विफल हो सकती है।

लेखक सावधानी बरतते हुए कहते हैं कि यह एक सिमुलेशन है, कोई गारंटी नहीं। उन्होंने यह देखने के लिए एक कंप्यूटर मॉडल का उपयोग किया कि "क्या होगा यदि" और परिणाम बताते हैं कि जबकि लक्ष्य प्राप्त करने योग्य है, इसके लिए समन्वय के एक ऐसे स्तर की आवश्यकता है जो हमने पहले कभी नहीं देखा है। यह समय के विरुद्ध एक दौड़ है, और शुरुआती बंदूक बज चुकी है। यूके (और संभावित रूप से अन्य देशों) को यह तय करने की आवश्यकता है कि क्या वे अपनी वर्तमान योजनाओं को इस सख्त, अधिक स्थायी और बहुत अधिक मांग वाले पथ के साथ बदलने के लिए तैयार हैं।