Die Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe reicht nicht aus, um zu verhindern, dass die globale Jahresdurchschnittstemperatur um zwei oder mehr Grad über das vorindustrielle Niveau ansteigt. Russische Wissenschaftler von NUST MISIS sind davon überzeugt, dass der globale Klimawandel ohne die Entwicklung von Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Luft nicht gestoppt werden kann. Die Ergebnisse ihrer Studie werden in vorgestellt Wärmetechnik.
Der anthropogene Faktor gilt als Hauptursache des Klimawandels. Die Nutzung fossiler Brennstoffe, die Land- und Forstwirtschaft gehören zu den Haupttreibern der globalen Erwärmung.
Gemäß dem 2015 unterzeichneten Pariser Klimaabkommen strebt die Weltgemeinschaft danach, bis 2100 zu verhindern, dass die globale Jahresdurchschnittstemperatur auf der Erde 2 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau übersteigt, und alles zu tun, um die Erwärmung innerhalb von 1,5 Grad Celsius zu halten .
Laut dem letztjährigen Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses der Vereinten Nationen für Klimaänderungen (IPCC) ist dieses Jahrzehnt die letzte Chance für die Menschheit, die erforderlichen Maßnahmen zu ergreifen, um die globale Erwärmung zu verlangsamen.
Wissenschaftler des NUST MISIS, des Moskauer Instituts für Energietechnik und des Energieforschungsinstituts der Russischen Akademie der Wissenschaften haben die wichtigsten Trends bei den globalen Energie- und Klimaindikatoren analysiert und sind zu dem Schluss gekommen, dass die Ziele des Pariser Klimaabkommens zwar unerreichbar sind, aber dafür keinen Grund haben für apokalyptische Stimmung.
Trotz der Tatsache, dass fossile Brennstoffe bis zu 90 % der Kohlendioxidemissionen ausmachen, ist die Intensität der CO2-Emissionen pro verbrauchter Energieeinheit in den letzten 100 Jahren stetig zurückgegangen, stellen die Autoren der Studie fest.
Der Energieverbrauch in jedem Land ist jedoch stark von klimatischen und geografischen Faktoren abhängig. Da die Weltbevölkerung voraussichtlich auf 10 Milliarden Menschen anwachsen wird, wird der globale Energieverbrauch bis 2100 auf 28–30 Milliarden Tonnen Kohleäquivalent steigen, nur 30–40 % mehr als heute. Während viele internationale Experten ein Wachstum des Energieverbrauchs von bis zu 60, 100 und sogar 200 Milliarden Tonnen prognostizieren, basieren solche Prognosen auf der irrigen Annahme, dass Entwicklungsländer die gleichen Energiemengen benötigen, um einen mit westlichen Ländern vergleichbaren Lebensstandard zu erreichen .
Diese Theorie berücksichtigt nicht den geografischen Faktor: Die meisten sogenannten entwickelten Länder liegen in den mittleren und hohen Breiten, und bis zu 40 % des gesamten Energieverbrauchs wird für die Raumheizung ausgegeben. Darüber hinaus wirkt sich der Klimawandel auch auf den Energieverbrauch aus. So ist nach verschiedenen Schätzungen der Gesamtenergieverbrauch in Russland in den letzten 30 Jahren um 10 bis 15 % und die Energiekosten für die Beheizung von Räumen um 15–20 % gesunken.
Alexander Klimenko, Akademiker der Russischen Akademie der Wissenschaften, führender Experte am NUST MISIS Competence Center, sagt: „In unserer Arbeit erklären wir die Diskrepanz zwischen dem konstanten Anstieg der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre und dem nicht-monotonen Anstieg globale Temperatur. Es gibt Perioden, in denen sich sein Wachstum deutlich verlangsamt und sogar stoppt. Es scheint, dass je höher die Konzentration von Kohlendioxid, desto größer der Treibhauseffekt, desto höher die Temperatur. Tatsächlich wird die globale Temperatur auch von beeinflusst andere Faktoren – nicht anthropogenen, sondern natürlichen Ursprungs. Die Berücksichtigung aller Faktoren ermöglicht es uns, die Art der Änderung der globalen Temperatur zu verstehen und zuverlässige Vorhersagen über ihr Verhalten in der Zukunft zu erstellen.“
Russische Forscher gehen in ihrer Prognose davon aus, dass sich die anthropogenen Einflüsse auf die Klimasysteme bald abschwächen und die Spitzenwerte der Kohlendioxidemissionen in 10 bis 15 Jahren erreicht werden. Laut der Studie werden sie sich auf 10 bis 11 Milliarden Tonnen pro Jahr in Form von sauberem Kohlenstoff belaufen, was sich geringfügig von den heutigen 9,5 Milliarden Tonnen unterscheidet. Dies ist unter anderem das Ergebnis des rasanten Ausbaus des Anteils erneuerbarer Energien an der globalen Energieerzeugung. Eine weitere schrittweise Reduzierung der Emissionen wird folgen. Trotzdem werden ihre Mengen bis zum Ende des Jahrhunderts mindestens 6 Milliarden Tonnen pro Jahr betragen.
Beim Erreichen vollständiger CO2-Neutralität werden die sogenannten CO2-Abscheidungstechnologien („CO2-Fallen“) helfen: der Ozean, lebende Biota (Wälder) und geologische Formationen, die in der Lage sind, Kohlendioxid einzufangen und zurückzuhalten. Natürliche Ressourcen in diesem Sinne sind jedoch begrenzt, sodass das Erreichen einer globalen CO2-Neutralität ausschließlich durch natürliche Kapazität bis 2050 nicht machbar erscheint.
Industrielle Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Luft können helfen, die Erwärmungsrate zu kontrollieren, ohne vollständig auf fossile Brennstoffe zu verzichten, aber sie sind jetzt teuer, was ihrer weiten Verbreitung entgegensteht. Derzeit sind weltweit nur 26 solcher Anlagen in acht Ländern in Betrieb, und ihre Gesamtkapazität reicht nur aus, um weniger als ein Zehntelprozent der Gesamtemissionen abzuscheiden.
Die Autoren der Studie sind jedoch zuversichtlich, dass ohne die Entwicklung solcher Technologien das Ziel, die Erderwärmung bis Ende dieses Jahrhunderts unter 2 Grad zu halten, nicht erreichbar sein wird.
VV Klimenko et al, Wird die Energiewende in der Lage sein, die globale Erwärmung zu stoppen und warum die Prognosen zum Klimawandel so falsch sind?, Wärmetechnik (2022). DOI: 10.1134/S0040601522030065