एक नया अध्ययन 2050 तक संयुक्त राज्य अमेरिका में ऊर्जा प्रणाली से ग्रीनहाउस गैस उत्पादन को लागत प्रभावी ढंग से खत्म करने के लिए उपलब्ध विकल्पों की एक विस्तृत श्रृंखला पेश करता है। निष्कर्ष नीति निर्माताओं और उद्योग के नेताओं को जलवायु परिवर्तन को संबोधित करने के लिए आगे का रास्ता तैयार करने के बारे में बहुमूल्य जानकारी देते हैं।.

पेपर, "डायवर्स डीकार्बोनाइजेशन पाथवेज़ अंडर नियर कॉस्ट-ऑप्टिमल फ्यूचर्स" हैप्रकाशितओपन-एक्सेस जर्नल मेंप्रकृति संचार.

"लागत-प्रभावी ढंग से हमारे कार्बन उत्सर्जन को कम करने का केवल एक ही तरीका नहीं हैऊर्जा प्रणाली, "अध्ययन के सह-लेखक और नॉर्थ कैरोलिना स्टेट यूनिवर्सिटी में सिविल, निर्माण और पर्यावरण इंजीनियरिंग के प्रोफेसर जेरेमिया जॉनसन कहते हैं।

"वास्तव में, हमारे पास चुनने के लिए कई प्रौद्योगिकियाँ हैं। हमारा अध्ययन लोगों को यह समझने में मदद करता है कि वास्तव में वे विकल्प क्या हैं, और हम उन्हें कैसे प्राथमिकता देना चाहते हैं।"

आदित्य कहते हैं, "ऐसे कई मॉडल हैं जो हमारी ऊर्जा प्रणाली को डीकार्बोनाइज करने के लिए कम से कम खर्चीला रास्ता खोजने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं - अनिवार्य रूप से बिजली उत्पादन से लेकर परिवहन और उद्योग तक हर चीज में ग्रीनहाउस गैस उत्पादन को खत्म करने के लिए इष्टतम दृष्टिकोण की पहचान करना।"सिन्हा, अध्ययन के संबंधित लेखक और एनसी राज्य में एक शोध विद्वान हैं।

सिन्हा कहते हैं, "समस्या यह है कि इन मॉडलों के लिए ऐसी जटिल प्रणाली में अनिश्चितता को पूरी तरह से पकड़ना मुश्किल है।""ऐसी कई अलग-अलग प्रौद्योगिकियां हैं जो हमें डीकार्बोनाइज करने में मदद कर सकती हैं, और यह निर्धारित करना मुश्किल है कि हमारे पास यह पहचानने में कितना लचीलापन है कि इनमें से कौन से उपकरण का उपयोग इष्टतम परिणाम तक पहुंचने के लिए किया जा सकता है।

"इस चुनौती से निपटने का एक तरीका यह है कि उस रास्ते की पहचान करने की कोशिश करना बंद कर दें जो आपको एक सही समाधान तक ले जाता है और इसके बजाय वैकल्पिक विकल्पों की पहचान करें जो हमें आगे बढ़ने के लिए कम से कम खर्चीले रास्ते के बहुत करीब ले जाएं।"

इस अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने "बहुत करीब" को संपूर्ण ऊर्जा प्रणाली को डीकार्बोनाइजिंग के लिए इष्टतम लागत के 1% के भीतर आने के रूप में परिभाषित किया।

विशेष रूप से, शोधकर्ताओं ने मौजूदा का उपयोग कियानमूना, जिसे टेमोआ कहा जाता है, मूल रूप से डीकार्बोनाइजेशन प्राप्त करने के लिए सबसे कम खर्चीला मार्ग निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।इष्टतम लागत क्या होगी, इसकी पहचान करने के लिए उन्होंने वह मॉडल चलाया।फिर उन्होंने इष्टतम लागत में 1% जोड़ा और उस संख्या को बाधा के रूप में उपयोग करके मॉडल को संशोधित किया।

जॉनसन कहते हैं, "मॉडल के पास लेने के लिए हजारों निर्णय होते हैं।""कितना सौर ऊर्जा का निर्माण किया जाना चाहिए? क्या गृहस्वामियों को विद्युत ताप पंपों के लिए प्राकृतिक गैस ऊष्मा की अदला-बदली करनी चाहिए? इत्यादि।

"हमने टेमोआ के अपने संशोधित संस्करण को 1,100 बार चलाया, हर बार मॉडल को किसी भी तकनीक का पक्ष लेने या नापसंद करने के लिए कहा। आंशिक रूप से, यह इस तथ्य को दर्शाता है कि मनुष्य सभी प्रकार के निर्णय लेते हैं जो केवल उनके द्वारा प्रेरित नहीं होते हैंआर्थिक समझ, जिसका हम हिसाब रखना चाहते थे।"

सिन्हा कहते हैं, "इस दृष्टिकोण ने हमें प्रौद्योगिकियों की एक स्पष्ट रूप से परिभाषित श्रृंखला दी है जो हमें ऊर्जा प्रणाली से ग्रीनहाउस गैस उत्पादन को खत्म करने और अभी भी इष्टतम लागत के 1% के भीतर रहने की अनुमति देगी।"

निष्कर्षों को चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

• श्रेणी 1 में वे प्रौद्योगिकियाँ शामिल हैं जिन्हें मॉडल द्वारा पहचाने गए सभी 1,100 समाधानों में व्यापक रूप से अपनाया गया था।इसमें सौर और पवन ऊर्जा उत्पादन के विस्तार के साथ-साथ पावर ग्रिड पर ऊर्जा भंडारण क्षमता का विस्तार भी शामिल है।
• श्रेणी 2 में वे प्रौद्योगिकियाँ शामिल हैं जिन्हें या तो समाप्त कर दिया गया था या बहुत कम कर दिया गया था।इसमें परिवहन क्षेत्र में पेट्रोलियम पर निर्भरता को कम करना और कोयला बिजली उत्पादन को समाप्त करना शामिल है जिसे कम नहीं किया गया थाकार्बन अवशोषणऔर ज़ब्ती.
• श्रेणी 3 में संभावित परिणामों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ उभरती हुई प्रौद्योगिकियाँ शामिल हैं, जिसका अर्थ है कि मॉडल के कुछ परिदृश्यों में प्रौद्योगिकियों को व्यापक उपयोग प्राप्त हुआ, जबकि अन्य परिदृश्यों में ये प्रौद्योगिकियाँ बिल्कुल भी शामिल नहीं थीं।इन तकनीकों में प्रत्यक्ष वायु कैप्चर जैसी चीज़ें शामिल हैं - जो हवा से कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालती हैं - या परिवहन और उद्योग में हाइड्रोजन का उपयोग।
• श्रेणी 4 में वे प्रौद्योगिकियाँ शामिल हैं जिनका मॉडल आम तौर पर बिल्कुल भी उपयोग नहीं करता था - लेकिन जब उसने इन प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया, तो वह उन पर बहुत अधिक निर्भर हो गया।इनमें से उत्पादित सिंथेटिक ईंधन शामिल हैंकार्बन डाईऑक्साइडऔर कोयला बिजली संयंत्र जिनमें कार्बन कैप्चर और पृथक्करण शामिल है।

सिन्हा कहते हैं, "मॉडल को 1,100 बार चलाने से संभावित परिणामों की एक विशाल श्रृंखला उत्पन्न हुई, इस हद तक कि यह जानना मुश्किल था कि कहां से शुरू करें।""इन परिणामों के गहन विश्लेषण के बाद ही हम इन श्रेणियों की पहचान करने में सक्षम हुए, जो यह समझने का एक अच्छा तरीका प्रदान करते हैं कि हमारे विकल्प क्या हैं और हम उन्हें कैसे प्राथमिकता देना चाहते हैं।"

जॉनसन कहते हैं, "व्यावहारिक दृष्टिकोण से, ये निष्कर्ष हमें कुछ बातें बताते हैं।""सबसे पहले, हमें यह पता लगाने की ज़रूरत है कि श्रेणी 1 में प्रौद्योगिकियों को अधिक व्यापक रूप से अपनाने की सुविधा कैसे दी जाए।

जॉनसन कहते हैं, "दूसरा, हमें यह पता लगाने की ज़रूरत है कि श्रेणी 2 में प्रौद्योगिकियों से दूर एक व्यवस्थित और न्यायसंगत लेकिन समय पर परिवर्तन की योजना कैसे बनाई जाए।""तीसरा, हमें श्रेणी 3 की सभी तकनीकों की आवश्यकता नहीं होगी, लेकिन हमें उनमें से कुछ की आवश्यकता होगी। इसका मतलब है कि हमें यह निर्धारित करने के लिए अनुसंधान और विकास में निवेश करने की आवश्यकता है कि हमें किन तकनीकों को प्राथमिकता देनी चाहिए और उन्हें कैसे तैनात करना चाहिए। अंत में,हमें यह निर्धारित करने के लिए अनुसंधान और विकास में भी निवेश करने की आवश्यकता है कि क्या श्रेणी 4 की कोई भी तकनीक वास्तव में सार्थक है और यदि हां, तो उन प्रौद्योगिकियों का लाभ कैसे उठाया जाए।"