Os investigadores esperam que as emissões excedam qualquer um destes orçamentos restantes. Para cumprir os limites orçamentais, estimam que o CO terá de ser capturado da atmosfera e armazenado em produtos, no ambiente ou no subsolo. Um estudo de 2015 estimou que os orçamentos de carbono só podem ser alcançados através da captura de carbono, "em todos os casos, exceto nos mais otimistas, também encontramos requisitos de emissões negativas que ainda não foram demonstrados como alcançáveis."[25]​.

Os cientistas concordam amplamente que esta investigação é necessária. O IPCC diz: "Todos os caminhos que limitam o aquecimento global a 1,5°C com limite ou nenhum excesso de remoção de dióxido de carbono (CDR) do projeto usam na ordem de 100-1000 GtCO2 ao longo do século. O CDR seria usado para compensar as emissões residuais e, na maioria dos casos, alcançar emissões líquidas negativas para retornar o aquecimento global a 1,5°C após um pico (alta confiança)."

Mesmo para a meta menos rigorosa de aquecimento de 2°C, é necessária a captura de carbono. O IPCC tem apenas uma Via de Concentração Representativa (RCP) que limita o aquecimento a 2°C: "A RCP2.6 é representativa de um cenário que visa manter o aquecimento global provavelmente abaixo de 2°C acima das temperaturas pré-industriais. A maioria dos modelos indica que os cenários que atingem níveis de forçamento semelhantes aos RCP2.6 são caracterizados por emissões líquidas negativas substanciais até 2100, em média cerca de 2 GtCO2/ano"[21].

À luz das muitas diferenças entre as nações, incluindo, entre outras, população, nível de industrialização, históricos nacionais de emissões e capacidades de mitigação, os cientistas tentaram alocar orçamentos globais de carbono entre os países usando métodos que seguem vários princípios de equidade.[26] A atribuição de orçamentos nacionais de emissões é comparável à partilha do esforço para reduzir as emissões globais, sublinhado por alguns pressupostos de responsabilidade do Estado pelas alterações climáticas. Muitos autores conduziram análises quantitativas que alocam orçamentos de emissões,[27]​[28][29][4]​ muitas vezes abordando simultaneamente as disparidades nas emissões históricas de GEE entre as nações. Também foram calculados orçamentos de emissões nacionais "em conformidade com o Acordo de Paris", que quantificam a discrepância entre as reduções de emissões resultantes das atuais vias nacionais de mitigação e aquelas necessárias para cumprir os compromissos de temperatura e equidade consagrados no Acordo de Paris.[27]​.

Um princípio comum que tem sido usado para alocar orçamentos de emissões globais às nações é o princípio das responsabilidades comuns, mas diferenciadas.[26] Este princípio reconhece as contribuições históricas cumulativas das nações para as emissões globais. Os países com emissões mais elevadas durante um determinado período de tempo (por exemplo, desde a era pré-industrial até ao presente) têm mais responsabilidades na mitigação das emissões. Os seus orçamentos nacionais de emissões deveriam, portanto, ser menores do que aqueles que poluíram menos no passado. O conceito de responsabilidade histórica pelas alterações climáticas tem sido predominante na literatura desde o início da década de 1990[30]​[31]​ e é uma parte fundamental da arquitectura dos acordos internacionais sobre alterações climáticas (a CQNUAC, o Protocolo de Quioto e o Acordo de Paris). Consequentemente, os países que quantificaram as emissões históricas acumuladas dos estados têm maior responsabilidade na tomada de medidas mais enérgicas[32]​ e na ajuda aos países em desenvolvimento nos seus esforços de mitigação e adaptação às alterações climáticas. Este princípio é reconhecido em acordos internacionais e faz parte das estratégias diplomáticas dos países em desenvolvimento, que necessitam de um orçamento de emissões maior[33]​ para reduzir a desigualdade e alcançar o desenvolvimento sustentável.

Outro princípio de equidade comum para calcular os orçamentos nacionais de emissões é o princípio “igualitário”. Este princípio estipula que as pessoas devem ter direitos iguais para poluir e, portanto, os orçamentos de emissões devem ser distribuídos proporcionalmente de acordo com as populações de cada país.[26]​ Portanto, alguns cientistas fundamentaram o uso de emissões nacionais per capita nos cálculos do orçamento nacional de emissões.[28]​[29][34]​ Este princípio pode ser favorecido por nações com populações maiores ou em rápido crescimento.[33]​.

Um terceiro princípio de equidade que tem sido utilizado nos cálculos do orçamento nacional considera a soberania nacional.[26] O princípio da “soberania” destaca o direito igual das nações de poluir.[26] O método de cálculo dos orçamentos nacionais de emissões utiliza este princípio. A herança aloca esses orçamentos proporcionalmente de acordo com as emissões em um ano base específico,[34]​ e tem sido usada em regimes internacionais como o Protocolo de Quioto[35]​ e a fase inicial do Esquema de Comércio de Emissões da União Europeia (EU ETS).[36]​ Este princípio é frequentemente favorecido pelos países desenvolvidos, pois lhes aloca orçamentos de emissões maiores.[33]​.

Os investigadores esperam que as emissões excedam qualquer um destes orçamentos restantes. Para cumprir os limites orçamentais, estimam que o CO terá de ser capturado da atmosfera e armazenado em produtos, no ambiente ou no subsolo. Um estudo de 2015 estimou que os orçamentos de carbono só podem ser alcançados através da captura de carbono, "em todos os casos, exceto nos mais otimistas, também encontramos requisitos de emissões negativas que ainda não foram demonstrados como alcançáveis."[25]​.

Os cientistas concordam amplamente que esta investigação é necessária. O IPCC diz: "Todos os caminhos que limitam o aquecimento global a 1,5°C com limite ou nenhum excesso de remoção de dióxido de carbono (CDR) do projeto usam na ordem de 100-1000 GtCO2 ao longo do século. O CDR seria usado para compensar as emissões residuais e, na maioria dos casos, alcançar emissões líquidas negativas para retornar o aquecimento global a 1,5°C após um pico (alta confiança)."

Mesmo para a meta menos rigorosa de aquecimento de 2°C, é necessária a captura de carbono. O IPCC tem apenas uma Via de Concentração Representativa (RCP) que limita o aquecimento a 2°C: "A RCP2.6 é representativa de um cenário que visa manter o aquecimento global provavelmente abaixo de 2°C acima das temperaturas pré-industriais. A maioria dos modelos indica que os cenários que atingem níveis de forçamento semelhantes aos RCP2.6 são caracterizados por emissões líquidas negativas substanciais até 2100, em média cerca de 2 GtCO2/ano"[21].

À luz das muitas diferenças entre as nações, incluindo, entre outras, população, nível de industrialização, históricos nacionais de emissões e capacidades de mitigação, os cientistas tentaram alocar orçamentos globais de carbono entre os países usando métodos que seguem vários princípios de equidade.[26] A atribuição de orçamentos nacionais de emissões é comparável à partilha do esforço para reduzir as emissões globais, sublinhado por alguns pressupostos de responsabilidade do Estado pelas alterações climáticas. Muitos autores conduziram análises quantitativas que alocam orçamentos de emissões,[27]​[28][29][4]​ muitas vezes abordando simultaneamente as disparidades nas emissões históricas de GEE entre as nações. Também foram calculados orçamentos de emissões nacionais "em conformidade com o Acordo de Paris", que quantificam a discrepância entre as reduções de emissões resultantes das atuais vias nacionais de mitigação e aquelas necessárias para cumprir os compromissos de temperatura e equidade consagrados no Acordo de Paris.[27]​.

Um princípio comum que tem sido usado para alocar orçamentos de emissões globais às nações é o princípio das responsabilidades comuns, mas diferenciadas.[26] Este princípio reconhece as contribuições históricas cumulativas das nações para as emissões globais. Os países com emissões mais elevadas durante um determinado período de tempo (por exemplo, desde a era pré-industrial até ao presente) têm mais responsabilidades na mitigação das emissões. Os seus orçamentos nacionais de emissões deveriam, portanto, ser menores do que aqueles que poluíram menos no passado. O conceito de responsabilidade histórica pelas alterações climáticas tem sido predominante na literatura desde o início da década de 1990[30]​[31]​ e é uma parte fundamental da arquitectura dos acordos internacionais sobre alterações climáticas (a CQNUAC, o Protocolo de Quioto e o Acordo de Paris). Consequentemente, os países que quantificaram as emissões históricas acumuladas dos estados têm maior responsabilidade na tomada de medidas mais enérgicas[32]​ e na ajuda aos países em desenvolvimento nos seus esforços de mitigação e adaptação às alterações climáticas. Este princípio é reconhecido em acordos internacionais e faz parte das estratégias diplomáticas dos países em desenvolvimento, que necessitam de um orçamento de emissões maior[33]​ para reduzir a desigualdade e alcançar o desenvolvimento sustentável.

Outro princípio de equidade comum para calcular os orçamentos nacionais de emissões é o princípio “igualitário”. Este princípio estipula que as pessoas devem ter direitos iguais para poluir e, portanto, os orçamentos de emissões devem ser distribuídos proporcionalmente de acordo com as populações de cada país.[26]​ Portanto, alguns cientistas fundamentaram o uso de emissões nacionais per capita nos cálculos do orçamento nacional de emissões.[28]​[29][34]​ Este princípio pode ser favorecido por nações com populações maiores ou em rápido crescimento.[33]​.

Um terceiro princípio de equidade que tem sido utilizado nos cálculos do orçamento nacional considera a soberania nacional.[26] O princípio da “soberania” destaca o direito igual das nações de poluir.[26] O método de cálculo dos orçamentos nacionais de emissões utiliza este princípio. A herança aloca esses orçamentos proporcionalmente de acordo com as emissões em um ano base específico,[34]​ e tem sido usada em regimes internacionais como o Protocolo de Quioto[35]​ e a fase inicial do Esquema de Comércio de Emissões da União Europeia (EU ETS).[36]​ Este princípio é frequentemente favorecido pelos países desenvolvidos, pois lhes aloca orçamentos de emissões maiores.[33]​.