Limited contribution of novel Carbon Dioxide Removal and Geological Carbon Storage to reducing peak warming

इस शोध के महत्व को समझने के लिए, सबसे पहले हमारे जलवायु के सामने मौजूद दोहरी चुनौती को समझना आवश्यक है: वायुमंडल में गर्मी रोकने वाली गैसों के प्रवाह को रोकना और, कुछ समय के लिए, जो पहले से वहां मौजूद है उसे सक्रिय रूप से हटाना। दुनिया ने वैश्विक तापमान को पूर्व-औद्योगिक स्तरों से 1.5 डिग्री सेल्सियस तक सीमित करने का लक्ष्य रखा है, एक ऐसा लक्ष्य जिसके लिए न केवल जीवाश्म ईंधन जलाने से होने वाले उत्सर्जन को कम करने की आवश्यकता है, बल्कि हवा से कार्बन डाइऑक्साइड निकालने और उसे सुरक्षित रूप से भूमिगत रूप से संग्रहीत करने वाली तकनीकों को तैनात करने की भी आवश्यकता है। ये निष्कासन तकनीकें, जिन्हें अक्सर कार्बन डाइऑक्साइड रिमूवल (कार्बन डाइऑक्साइड हटाना) कहा जाता है, और वे भूगर्भीय भंडारण प्रणालियाँ जो पकड़ी गई गैस को थामे रखती हैं, कई लोगों द्वारा नेट-जीरो उत्सर्जन तक पहुँचने और अंततः ग्रह को फिर से ठंडा करने के लिए आवश्यक उपकरण के रूप में देखी जाती हैं यदि तापमान बहुत अधिक बढ़ जाता है। हालाँकि, ये प्रौद्योगिकियां वर्तमान में अपने शैशव काल में हैं, जो मानवता द्वारा हर साल उत्पादित उत्सर्जन की विशाल मात्रा की तुलना में बहुत छोटे पैमाने पर संचालित हो रही हैं। नीति निर्माताओं और वैज्ञानिकों दोनों के लिए महत्वपूर्ण प्रश्न यह है कि क्या ये उपकरण आने वाले दशकों में सार्थक अंतर पैदा करने के लिए पर्याप्त तेजी से बड़े हो सकते हैं, या क्या वे जलवायु परिवर्तन के सबसे बुरे प्रभावों को रोकने के लिए बहुत देर से पहुंचेंगे।

पोट्सडैम इंस्टीट्यूट फॉर क्लाइमेट इम्पैक्ट रिसर्च और यूनिवर्सिटी ऑफ स्ट्रैथक्लाइड के शोधकर्ताओं की एक टीम ने यह समझने के लिए कि ये प्रौद्योगिकियां समय के साथ कैसे बढ़ सकती हैं, एक विस्तृत सिमुलेशन बनाकर इस प्रश्न को हल किया है। उन्होंने केवल यह मान नहीं लिया कि ये प्रौद्योगिकियां तेजी से विस्तार करेंगी; इसके बजाय, उन्होंने इन प्रौद्योगिकियों के प्रसार के वास्तविक इतिहास के आधार पर उनके विकास का मॉडल तैयार किया, जिसमें आवश्यक बुनियादी ढांचे के निर्माण, परमिट सुरक्षित करने और उपयुक्त भंडारण स्थलों को खोजने की धीमी, कठिन प्रक्रिया को शामिल किया गया। उनका विश्लेषण भूगर्भीय कार्बन भंडारण के एक विशिष्ट प्रकार पर केंद्रित था, जहाँ कार्बन डाइऑक्साइड को चट्टानी संरचनाओं में गहराई में इंजेक्ट किया जाता है, और विभिन्न विधियों पर जो इस पर निर्भर करती हैं, जैसे कि बायोएनर्जी से या सीधे हवा से कार्बन को पकड़ना। वैश्विक अर्थव्यवस्था और ऊर्जा प्रणालियों के एक परिष्कृत कंप्यूटर मॉडल के माध्यम से अपने परिदृश्यों को चलाकर, शोधकर्ताओं का उद्देश्य यह देखना था कि ये उपकरण इस सदी के मध्य तक कितनी गर्मी को रोक सकते हैं और इस सदी के अंत तक ग्रह को ठंडा करने में कितना मदद कर सकते हैं।

इस सिमुलेशन के परिणाम एक कड़वी वास्तविकता पेश करते हैं। सबसे आशावादी धारणाओं के तहत भी—जहाँ सरकारें भारी समर्थन प्रदान करती हैं, नई परियोजनाओं की विफलता दर काफी कम हो जाती है, और भंडारण स्थल प्रचुर मात्रा में होते हैं—ग्लोबल वार्मिंग को रोकने में इन प्रौद्योगिकियों का योगदान आश्चर्यजनक रूप से छोटा है। वर्ष 2050 तक, ये प्रणालियाँ जितनी कार्बन डाइऑक्साइड निकाल और संग्रहीत कर सकती हैं, वह कुल 32 से 51 बिलियन टन के बीच होगी। इसे समझने के लिए, यह संचयी मात्रा वर्तमान वैश्विक कार्बन उत्सर्जन के केवल एक वर्ष के बराबर है। क्योंकि पिछले कुछ दशकों के कुल उत्सर्जन की तुलना में हटाया गया कार्बन बहुत कम है, इसलिए दुनिया द्वारा अनुभव किए जाने वाले चरम तापमान पर इसका प्रभाव नगण्य है, जो अधिकतम वार्मिंग को केवल लगभग 0.025 डिग्री सेल्सियस कम करता है। यह सूक्ष्म प्रभाव इसलिए होता है क्योंकि ये प्रौद्योगिकियां इतने छोटे आधार से शुरू होती हैं; उनका विकास एक वक्र का अनुसरण करता है जो शुरू में धीमा होता है, जिसका अर्थ है कि आक्रामक विस्तार के बावजूद, पहले बीस वर्षों में संभाला गया कार्बन का कुल आयतन हमारे वर्तमान उत्सर्जन की तुलना में एक बूंद के समान है।

शोधकर्ताओं ने पाया कि चरम वार्मिंग को सीमित करने के लिए प्राथमिक चालक जीवाश्म ईंधन और भूमि-उपयोग के उपयोग में तत्काल और गहरे कमी लाना है, न कि कार्बन निष्कासन का भविष्य का वादा। उनके सिमुलेशन में, पारंपरिक उत्सर्जन को काटने से 2050 तक वायुमंडल में 365 बिलियन टन कार्बन डाइऑक्साइड के प्रवेश को रोका जा सकता है, जो चरम तापमान को 0.16 डिग्री सेल्सियस कम कर देगा। यह उस प्रभाव से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है जो नई निष्कासन प्रौद्योगिकियां समान समय सीमा में प्राप्त कर सकती हैं। अध्ययन स्पष्ट रूप से इस विचार के विरुद्ध तर्क देता है कि हम जीवाश्म ईंधन से दूर होने के धीमे संक्रमण की भरपाई करने के लिए इन उभरती हुई प्रौद्योगिकियों पर भरोसा कर सकते हैं। कैप्चर, परिवहन और भंडारण की जटिल श्रृंखलाओं को बनाने में लगने वाला समय यह सुनिश्चित करता है कि ये प्रणालियाँ आज कोयला, तेल और गैस जलाने को रोकने की तत्काल आवश्यकता के विकल्प के रूप में इतनी जल्दी तैनात नहीं की जा सकतीं।

हालाँकि, जब भविष्य में और आगे देखा जाता है, तो कहानी बदल जाती है। जबकि निकट अवधि का योगदान सीमित है, सदी के अंत तक इन प्रौद्योगिकियों की क्षमता काफी बढ़ जाती है। 2100 तक, निकाली और संग्रहीत की गई कार्बन डाइऑक्साइड की संचयी मात्रा 300 से 875 बिलियन टन के बीच बढ़ सकती है। यह बड़ी मात्रा चरम वार्मिंग के बाद वैश्विक तापमान को 0.14 से 0.39 डिग्री सेल्सियस तक अतिरिक्त रूप से कम करने में सक्षम होगी। यह सुझाव देता है कि जबकि ये उपकरण प्रारंभिक तापमान वृद्धि को नहीं रोक सकते, वे सदी के दूसरे भाग के लिए अनिवार्य हैं, जो तापमान को कम करने और ग्रह को सुरक्षित स्तरों पर वापस लाने का एक तरीका प्रदान करते हैं यदि हम अपने लक्ष्यों से आगे निकल जाते हैं। अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि दीर्घकालिक शीतलन प्राप्त करने की क्षमता इस बात पर बहुत हद तक निर्भर करती है कि हम इन प्रणालियों का निर्माण कितनी जल्दी शुरू करते हैं। यदि तैनाती धीमी रहती है, तो 2100 तक संचयी लाभ बहुत कम होगा, लेकिन महत्वाकांक्षी समर्थन के साथ, वार्मिंग को उलटने की क्षमता वास्तविक बन जाती है।

शोधकर्ताओं ने यह भी खोजा कि तैनाती की गति के आधार पर कार्बन निष्कासन तकनीक का विशिष्ट प्रकार बहुत मायने रखता है। उन परिदृश्यों में जहाँ विकास धीमा है, वे विधियाँ जो भूमिगत भंडारण की आवश्यकता नहीं रखती हैं, जैसे कि रॉक वेदरिंग (चट्टानों के अपक्षय) को बढ़ाना या बायोचार का उत्पादन करना, परिदृश्य पर हावी रहती हैं क्योंकि वे भंडारण स्थलों को खोजने की बाधा से बचती हैं। इसके विपरीत, सबसे आक्रामक परिदृश्यों में जहाँ भंडारण क्षमता तेजी से बढ़ती है, वे प्रौद्योगिकियां जो भूगर्भीय भंडारण पर निर्भर करती हैं, जैसे कि बायोएनर्जी से कार्बन को पकड़ना, निष्कासन के प्राथमिक तरीके बन जाते हैं। यह गतिशीलता एक महत्वपूर्ण बाधा को प्रकट करती: भूमिगत भंडारण स्थलों की उपलब्धता एक सीमित कारक है जो कई आशाजनक प्रौद्योगिकियों के विकास को प्रतिबंधित करती है। वर्तमान में, घोषित कार्बन कैप्चर परियोजनाओं का विशाल बहुमत जीवाश्म ईंधन स्रोतों से कार्बन को पकड़ने पर केंद्रित है, फिर भी अध्ययन सुझाव देता है कि जलवायु लक्ष्यों को पूरा करने के लिए, इन भंडारण संसाधनों को वायुमंडल और जैविक स्रोतों से कार्बन हटाने के लिए प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

अंततः, यह शोध जलवायु परिवर्तन के खिलाफ लड़ाई में कार्बन डाइऑक्साइड निष्कासन और भूगर्भीय भंडारण की भूमिका को स्पष्ट करता है। यह पुष्टि करता है कि ये प्रौद्योगिकियां बढ़ते तापमान के तत्काल संकट के लिए कोई त्वरित समाधान नहीं हैं। बढ़ते हुए चरम वार्मिंग को रोकने की खिड़की इस बात से निर्धारित होती है कि हम आज उत्सर्जन को कितनी तेजी से काटते हैं, न कि इस बात से कि हम कल नए निष्कासन संयंत्र कितनी तेजी से बना सकते हैं। फिर भी, अध्ययन यह भी मानता है कि ये प्रौद्योगिकियां दीर्घकाल के लिए अपरिहार्य हैं। वे सदी के दूसरे भाग में वैश्विक तापमान को कम करने के बाद उसे घटाने का एकमात्र ज्ञात मार्ग हैं, जो ग्रह को ठीक करने के लिए एक आवश्यक उपकरण के रूप में कार्य करती हैं। आगे का रास्ता एक दोहरी रणनीति की मांग करता है: नुकसान को सीमित करने के लिए जीवाश्म ईंधन के उपयोग में तत्काल, भारी कमी, और उसके बाद, एक बार जब सबसे बुरा दौर समाप्त हो जाए तो वायुमंडल को ठीक करने के लिए निष्कासन प्रौद्योगिकियों का तीव्र और निरंतर विस्तार। इन दोनों के बिना, एक स्थिर जलवायु का लक्ष्य पहुंच से बाहर है।