Climate Change: Emission Reduction with Carbon Capture and Sequestration and a Clean Development Mechanism

Resumen

El cambio climático es un desafío complejo y prolongado que podría tener impactos significativos en la sociedad humana, el sistema climático y la economía mundial. El cambio climático se atribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), perfluorocarbonos (PFC), hidrofluorocarbonos (HFC) y hexafluoruro de azufre (SF6). Los dos mayores contribuyentes antropogénicos de CO2 a la atmósfera son los Estados Unidos de América y China. De 1970 a 2019, China y los Estados Unidos de América juntos produjeron el 38 % de las emisiones totales de CO2 del mundo a partir de la combustión de combustibles fósiles. La continuación de estas emisiones significativas por parte de los dos países por sí solo podría conducir al incumplimiento de los objetivos de cambio climático que se han establecido en el Acuerdo de París y el Pacto Climático de Glasgow. El objetivo es limitar el calentamiento global a 1,50C, 1,70C y 20C respectivamente (con respecto a las temperaturas anteriores a la era preindustrial). Para cumplir los objetivos climáticos de París y Glasgow, el presupuesto de carbono establecido por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático es igual a 500 GtCO2, 850 GtCO2 y 1,350 GtCO2, respectivamente. A partir de enero de 2020, las emisiones mundiales de CO2 debidas al consumo de combustibles fósiles fueron de 33,63 GtCO2, siendo este es el escenario habitual. Por lo tanto, los objetivos anuales estimados de reducción de emisiones de CO2 para el mundo son 27,38 GtCO2, 23,04 GtCO2 y 16,76 GtCO2, respectivamente. En esta tesis, se analizan dos posibles soluciones para lograr los objetivos de reducción de emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero: la captura y secuestro de carbono y un mecanismo de desarrollo limpio apoyado en el comercio de emisiones. En esta tesis, el modelo de reducción de emisiones de CO2 propuesto es un enfoque de captura y secuestro de carbono, que estima el potencial de reducción de emisiones de CO2 en los Estados Unidos de América y China y que podría tener lugar mediante la instalación de sistemas de captura y secuestro de carbono en instalaciones industriales que usan carbón y gas. Se propone la metodología de evaluación del mecanismo de desarrollo limpio para examinar y verificar la autenticidad de las reducciones de emisiones y la efectividad del comercio de emisiones. Se trata de una metodología de validación de proyectos que se enfoca en la adicionalidad. En un escenario de negocios como el actual, el mundo emite 33,66 GtCO2 por año provenientes de las centrales eléctricas y la industria que funcionan con carbón y gas. En esta tesis los resultados muestran que los años potenciales de incumplimiento de los presupuestos mundiales de carbono sin captura y secuestro de carbono como consecuencia de las actividades realizadas en China y Estados Unidos de América son: el año 2034-2035, el año 2043-2044 y el año 2055-2056 para 1.50C, 1.70 C y 20C, respectivamente. El año potencial de incumplimiento de los presupuestos de carbono para el caso de la instalación de sistemas de captura y secuestro de carbono en China y los Estados Unidos de América es el año 2045- 2046, el año 2057-2058 y el año 2077-2078 para los objetivos climáticos de 1,50C, 1,70C y 20C, respectivamente. El análisis de la tecnología muestra que la captura y secuestro de carbono tiene un grado muy alto de entregabilidad para el caso de los Estados Unidos de América. Los objetivos que se ambicionan, de captura y secuestro de carbono, para el caso de China son inciertos y difíciles de lograr. La afirmación de que la captura y el secuestro de carbono es una tecnología esencial no parece ser del todo correcta, ya que existen muchas limitaciones tecnológicas y financieras que limitan su papel en la prevención del cambio climático. Los resultados de la metodología de evaluación del mecanismo de desarrollo limpio y el comercio de emisiones muestran que es posible reducir los gases de efecto invernadero utilizando el mecanismo de desarrollo limpio y el comercio de emisiones. Los resultados muestran que el mecanismo de desarrollo limpio y el comercio de emisiones han reducido las emisiones en 4,16 GtCO2e. La metodología de evaluación del mecanismo de desarrollo limpio utilizada para revisar los proyectos registrados del mecanismo de desarrollo limpio muestra que el mecanismo de desarrollo limpio es muy eficaz para reducir los potentes gases de efecto invernadero. La electrificación del sector del transporte por carretera de la Unión Europea podría reducir las emisiones en 0,23 Gt de carbono al año mediante la eliminación gradual del diésel y la gasolina para motores. La solución permanente a la crisis climática es la instalación de tecnología renovable para la generación de energía, el despliegue de una agricultura sostenible baja en carbono y la eliminación gradual del diésel y la gasolina para motores del transporte por carretera. El comercio de emisiones ofrece una oportunidad única para desarrollar tecnologías de reducción de emisiones y crear un mercado para tecnologías renovables y activos financieros basados en el carbono. Las principales conclusiones de la tesis son: China y los Estados Unidos de América, que son los mayores contribuyentes de emisiones, deben reducir sus emisiones basadas en carbón y gas trasladando su generación de energía a fuentes renovables siendo, la captura y secuestro de carbono es una tecnología potencial de reducción de emisiones. El mecanismo de desarrollo limpio y el comercio de emisiones podrían ayudar a lograr los objetivos climáticos. Al mismo tiempo, las instalaciones de captura y secuestro de carbono en China y los Estados Unidos de América no son adecuadas para cumplir con los objetivos y expectativas de cambio climático. Las principales barreras para la entrega de captura y secuestro de carbono se deben a la incertidumbre tecnológica y de costos. El mecanismo de desarrollo limpio y el comercio de emisiones pueden reducir las emisiones, pero estas tendrían que ser superiores a 10 GtCO2e por año para que el comercio de emisiones tenga un impacto significativo. Por último, la Unión Europea puede hacer una gran contribución mediante la electrificación de su sector del transporte por carretera. eliminando la dependencia de los combustibles fósiles diésel y gasolina.