Quando o Acordo de Paris de 2015 estabeleceu uma meta de longo prazo de manter o aquecimento global "bem abaixo de 2 graus Celsius, em comparação com os níveis pré-industriais" para evitar os piores impactos das mudanças climáticas, ele não especificou como seus quase 200 países signatários poderiam coletivamente atingir esse objetivo. Cada nação foi deixada por conta própria para reduzir as emissões de gases de efeito estufa em alinhamento com a meta de 2 C. Agora, uma nova estratégia de modelagem desenvolvida no Programa Conjunto do MIT sobre Ciência e Política de Mudança Global, que explora centenas de possíveis caminhos de desenvolvimento futuro, fornece novos insights sobre as escolhas de energia e tecnologia necessárias para o mundo atingir essa meta.
Descrito em um estudo publicado na revista Earth's Future , a nova estratégia combina duas técnicas de modelagem computacional bem conhecidas para definir as opções de energia e tecnologia necessárias nas próximas décadas para reduzir as emissões o suficiente para atingir a meta de Paris.

A primeira técnica, a análise de Monte Carlo, quantifica os níveis de incerteza para dezenas de indicadores econômicos e de energia, incluindo disponibilidade de combustível fóssil, custos de tecnologia de energia avançada e crescimento populacional e econômico; alimenta essas informações em um modelo multirregional e multissetorial da economia mundial que captura os impactos intersetoriais das transições energéticas; e executa esse modelo centenas de vezes para estimar a probabilidade de resultados diferentes. O estudo do MIT se concentra em projeções até o ano 2100 de crescimento econômico e emissões para diferentes setores da economia global, bem como uso de energia e tecnologia.

A segunda técnica, descoberta de cenário, usa ferramentas de aprendizado de máquina para rastrear bancos de dados de simulações de modelos para identificar resultados de interesse e suas condições de ocorrência. O estudo do MIT aplica essas ferramentas de uma maneira única, combinando-as com a análise de Monte Carlo para explorar como os diferentes resultados estão relacionados entre si (por exemplo, os resultados de baixa emissão necessariamente envolvem grandes parcelas de eletricidade renovável?). Essa abordagem também pode identificar cenários individuais, dentre as centenas exploradas, que resultam em combinações específicas de resultados de interesse (por exemplo, cenários com baixas emissões, alto crescimento do PIB e impacto limitado nos preços da eletricidade) e também fornecer informações sobre as condições necessários para essa combinação de resultados.

Usando essa abordagem exclusiva, os pesquisadores do Programa Conjunto do MIT encontram vários padrões possíveis de desenvolvimento de energia e tecnologia sob uma meta climática específica de longo prazo ou resultado econômico.

“Esta abordagem mostra que existem muitos caminhos para uma transição energética bem-sucedida que pode ser uma vantagem para o meio ambiente e a economia”, diz Jennifer Morris, cientista de pesquisa do Programa Conjunto do MIT e principal autora do estudo. "Para esse fim, pode ser usado para orientar os tomadores de decisão no governo e na indústria a fazer escolhas sólidas de energia e tecnologia e evitar preconceitos nas percepções do que 'precisa' acontecer para alcançar determinados resultados".

Por exemplo, ao atingir a meta de 2 C, o nível global de geração combinada de eletricidade eólica e solar até 2050 pode ser menos de três vezes ou mais de 12 vezes o nível atual (que é pouco mais de 2.000 terawatts-hora). Esses são caminhos de energia muito diferentes, mas ambos podem ser consistentes com a meta de 2 C. Da mesma forma, existem muitas combinações de energia diferentes que podem ser consistentes com a manutenção do alto crescimento do PIB nos Estados Unidos e, ao mesmo tempo, atingir a meta de 2 C, com diferentes papéis possíveis para energias renováveis, gás natural, captura e armazenamento de carbono e bioenergia. O estudo conclui que as energias renováveis ​​são a opção de investimento em eletricidade mais robusta, com um crescimento considerável projetado em cada uma das metas de temperatura de longo prazo exploradas.

Os pesquisadores também descobriram que as metas climáticas de longo prazo têm pouco impacto na produção econômica para a maioria dos setores econômicos até 2050, mas exigem que cada setor acelere significativamente a redução de sua intensidade de emissões de gases de efeito estufa (emissões por unidade de produção econômica) para alcançar níveis próximos de zero em meados do século.

“Dada a variedade de caminhos de desenvolvimento que podem ser consistentes com o cumprimento de uma meta de 2 graus C, as políticas que visam apenas setores ou tecnologias específicas podem estreitar desnecessariamente o espaço da solução, levando a custos mais altos”, diz o ex-codiretor do programa conjunto do MIT John Reilly , coautor do estudo. "Nossas descobertas sugerem que as políticas destinadas a incentivar um portfólio de tecnologias e ações setoriais podem ser uma estratégia sábia que protege contra riscos."