Eliminación de combustibles fósiles

La eliminación de combustibles fósiles es la reducción gradual del uso y la producción de combustibles fósiles a cero. Es parte de la transición de energía renovable en curso. Los esfuerzos actuales en la eliminación de los combustibles fósiles implican reemplazar los combustibles fósiles con fuentes de energía sostenibles en sectores como el transporte y la calefacción. Las alternativas a los combustibles fósiles incluyen la electrificación, el hidrógeno verde y los biocombustibles. Las políticas de eliminación incluyen restricciones tanto del lado de la demanda como del lado de la oferta. Mientras que los enfoques del lado de la demanda buscan reducir el consumo de combustibles fósiles, las iniciativas del lado de la oferta buscan restringir la producción para acelerar el ritmo de la transición energética y la reducción de emisiones.

Alcance

Si bien el petróleo crudo y el gas natural también se están eliminando gradualmente en los procesos químicos (por ejemplo, la producción de nuevos componentes básicos para los plásticos) a medida que se desarrollan la economía circular y la economía de base biológica (por ejemplo, los bioplásticos) para reducir la contaminación plástica, la eliminación gradual de los combustibles fósiles tiene como objetivo específico poner fin a la quema de combustibles fósiles y la consiguiente producción de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, los intentos de reducir el uso de petróleo y gas en la industria del plástico no forman parte de los planes de eliminación o reducción de combustibles fósiles.

Tipos de combustibles fósiles

Carbón

El uso del carbón alcanzó su punto máximo en 2013, pero para cumplir con el objetivo del Acuerdo de París de mantener el calentamiento global muy por debajo de los 2 °C (3,6 °F), el uso del carbón debe reducirse a la mitad entre 2020 y 2030. Sin embargo, a partir de 2017, el carbón suministró más de una cuarta parte de la producción mundial. energía primaria y alrededor del 40% de las emisiones de gases de efecto invernadero de los combustibles fósiles. La eliminación gradual del carbón tiene beneficios para la salud y el medio ambiente a corto plazo que superan los costos, y sin ella no se puede alcanzar el objetivo de 2 °C del Acuerdo de París; pero algunos países todavía favorecen el carbón, y hay mucho desacuerdo sobre qué tan rápido se debe eliminar.

A partir de 2018, 30 países y muchos gobiernos y empresas subnacionales se habían convertido en miembros de Powering Past Coal Alliance, cada uno de los cuales hizo una declaración para avanzar en la transición lejos de la generación de energía de carbón sin cesar. Sin embargo, a partir de 2019, los países que más usan carbón no se han unido, y algunos países continúan construyendo y financiando nuevas centrales eléctricas de carbón. Una transición justa desde el carbón cuenta con el apoyo del Banco Europeo para la Reconstrucción y el Desarrollo.

En 2019, el secretario general de la ONU dijo que los países deberían dejar de construir nuevas centrales eléctricas de carbón a partir de 2020 o enfrentar un "desastre total".

En 2020, aunque China construyó algunas plantas, a nivel mundial se retiró más energía del carbón de la que se construyó: el Secretario General de la ONU ha dicho que los países de la OCDE deberían dejar de generar electricidad a partir del carbón para 2030 y el resto del mundo para 2040.

Aceite

El petróleo crudo se refina en fuel oil, diesel y gasolina. Los productos refinados se destinan principalmente al transporte en automóviles, camiones, trenes, aviones y barcos convencionales. Las alternativas populares son el transporte impulsado por humanos, el transporte público, los vehículos eléctricos y los biocombustibles.

Gas natural

El gas natural se usa ampliamente para generar electricidad y tiene una intensidad de emisión de alrededor de 500 g/kWh. La calefacción también es una fuente importante de emisiones de dióxido de carbono. Las fugas también son una gran fuente de metano atmosférico.

En algunos países, el gas natural se está utilizando como un "combustible puente" temporal para reemplazar el carbón, que a su vez será reemplazado por fuentes renovables o una economía de hidrógeno. Sin embargo, este "combustible puente" puede extender significativamente el uso de combustibles fósiles o activos de filamentos, como las centrales eléctricas de gas construidas en la década de 2020, ya que la vida útil promedio de la planta es de 35 años. Aunque es probable que los activos de gas natural queden varados más tarde que los activos de petróleo y carbón, tal vez no hasta 2050, algunos inversores están preocupados por el riesgo reputacional.

La eliminación del gas natural está progresando en algunas regiones, por ejemplo, con el aumento del uso de hidrógeno por parte de la Red Europea de Operadores de Sistemas de Transmisión de Gas (ENTSOG) y los cambios en las normas de construcción para reducir el uso de calefacción a gas.

Razones

Las razones comúnmente citadas para la eliminación gradual de los combustibles fósiles son:

• reducir las muertes y enfermedades causadas por la contaminación del aire
• limitar el cambio climático
• reducir los subsidios a la energía
• Fortalecer la independencia energética: los países con depósitos de combustibles fósiles bajos o nulos a menudo se alejan de los combustibles fósiles para obtener energía de forma independiente.

Salud

La mayoría de los millones de muertes prematuras por la contaminación del aire se deben a los combustibles fósiles. La contaminación puede estar en el interior, por ejemplo, por la calefacción y la cocina, o en el exterior por los gases de escape de los vehículos. Una estimación es que la proporción es del 65% y el número 3,5 millones cada año. Según el profesor Sir Andy Haines de la Escuela de Higiene y Medicina Tropical de Londres, los beneficios para la salud de la eliminación gradual de los combustibles fósiles medidos en dinero (estimados por los economistas utilizando el valor de la vida de cada país) son sustancialmente mayores que el costo de lograr el 2° grado. Objetivo C del Acuerdo de París.

Mitigación del cambio climático

La eliminación gradual de los combustibles fósiles es la mayor parte de la limitación del calentamiento global, ya que representan más del 70 % de las emisiones de gases de efecto invernadero, pero a partir de 2020 debe avanzar 4 veces más rápido para cumplir los objetivos del Acuerdo de París. Para lograr el objetivo climático, la gran mayoría de las reservas de combustibles fósiles que hoy en día poseen los países y las empresas deben permanecer bajo tierra.

Empleo

La transición a las energías renovables puede crear puestos de trabajo mediante la construcción de nuevas centrales eléctricas y la fabricación de los equipos que necesitan, como se vio en el caso de Alemania y la industria eólica.

Esto también se puede ver en el caso de Francia y la industria de la energía nuclear. Francia recibe alrededor del 75% de su electricidad de la energía nuclear y se han creado cientos de puestos de trabajo para el desarrollo de tecnología nuclear, trabajadores de la construcción, ingenieros y especialistas en protección radiológica.

Independencia energética

Los países que carecen de depósitos de combustibles fósiles, particularmente carbón, pero también petróleo y gas natural, a menudo citan la independencia energética en su alejamiento de los combustibles fósiles.

En Suiza, la decisión de electrificar prácticamente toda la red ferroviaria se tomó a la luz de las dos guerras mundiales (durante las cuales Suiza fue neutral) cuando las importaciones de carbón se hicieron cada vez más difíciles. Dado que Suiza tiene amplios recursos hidroeléctricos, los trenes eléctricos (a diferencia de los que funcionan con locomotoras de vapor o diésel) podrían funcionar con recursos energéticos nacionales, lo que reduce la necesidad de importar carbón.

La crisis del petróleo de 1973 también condujo a un cambio en la política energética en muchos lugares para volverse (más) independientes de las importaciones de combustibles fósiles. En Francia, el gobierno anunció un ambicioso plan para expandir la energía nuclear que, a fines de la década de 1980, había desplazado el sector eléctrico francés casi por completo del gas de carbón y el petróleo hacia la energía nuclear.

La tendencia a fomentar el ciclismo en los Países Bajos y Dinamarca también coincidió con la crisis del petróleo de 1973 y tenía como objetivo en parte reducir la necesidad de importar petróleo en el sector del transporte.

Eliminación de los subsidios a los combustibles fósiles

Los subsidios a los combustibles fósiles en 2019 para el consumo totalizaron USD 320 mil millones repartidos en muchos países. Según el Fondo Monetario Internacional: "La ausencia de apoyo público para la reforma de los subsidios se debe en parte a la falta de confianza en la capacidad de los gobiernos para trasladar los ahorros presupuestarios resultantes a programas que compensarían a los pobres y a la clase media por los mayores costos energéticos". precios a los que se enfrentan".

Los académicos Krane, Matar y Monaldi del Centro de Estudios Energéticos de la Universidad Rice sugieren los siguientes pasos para los países:

1. Los países deben comprometerse con un marco de tiempo específico para la eliminación total de los subsidios a los combustibles fósiles implícitos y explícitos.

2. Aclarar el lenguaje sobre la reforma de los subsidios para eliminar la terminología ambigua.

3. Buscar una legislación formal en los países afectados que codifique las vías de reforma y reduzca las oportunidades de retroceso.

4. Publicar fórmulas transparentes para los precios vinculados al mercado y adherirse a un cronograma regular para los ajustes de precios.

5. Introducir reformas completas en una secuencia de pasos graduales. El aumento gradual de los precios, pero en un horario definido, indica la intención de los consumidores al tiempo que da tiempo para invertir en eficiencia energética para compensar parcialmente los aumentos.

6. Aspirar a tener en cuenta las externalidades a lo largo del tiempo mediante la imposición de una tarifa o impuesto sobre los productos y servicios de energía fósil, y la eliminación de las preferencias por los combustibles fósiles que permanecen integradas en el código fiscal.

7. Usar transferencias directas de efectivo para mantener los beneficios para los segmentos pobres de la sociedad en lugar de preservar los precios subsidiados para los grupos socioeconómicos vulnerables.

8. Lanzar una campaña integral de comunicación pública.

9. Cualquier subsidio restante a los combustibles fósiles debe estar claramente presupuestado a precios internacionales completos y pagado por el tesoro nacional.

10. Documente los cambios en los precios y las emisiones con los requisitos de presentación de informes.

Estudios sobre eliminación de combustibles fósiles

En 2015, Greenpeace y Climate Action Network Europe publicaron un informe que destaca la necesidad de una eliminación activa de la generación a carbón en toda Europa. Su análisis se derivó de una base de datos de 280 plantas de carbón e incluyó datos de emisiones de los registros oficiales de la UE.

Un informe de 2016 de Oil Change International concluye que las emisiones de carbono incrustadas en el carbón, el petróleo y el gas en las minas y campos actualmente en funcionamiento, suponiendo que lleguen al final de su vida útil, llevarán al mundo justo más allá de los 2 límite de °C contenido en el Acuerdo de París de 2015 y aún más lejos del objetivo de 1,5 °C. El informe observa que "una de las palancas de política climática más poderosas es también la más simple: dejar de excavar en busca de más combustibles fósiles".

En 2016, el Overseas Development Institute (ODI) y otras 11 ONG publicaron un informe sobre el impacto de construir nuevas centrales eléctricas de carbón en países donde una proporción significativa de la población carece de acceso a la electricidad. El informe llega a la conclusión de que, en general, la construcción de centrales eléctricas alimentadas con carbón ayuda poco a los pobres y puede empobrecerlos aún más. Además, la generación eólica y solar está comenzando a desafiar el costo del carbón.

Un estudio de 2018 en Nature Energy sugiere que 10 países en Europa podrían eliminar completamente la generación de electricidad a carbón con su infraestructura actual, mientras que Estados Unidos y Rusia podrían eliminar al menos el 30%.

En 2020, la base de datos de recortes de combustibles fósiles proporcionó la primera cuenta global de iniciativas del lado de la oferta para limitar la producción de combustibles fósiles. La última actualización de la base de datos registró 1967 iniciativas implementadas entre 1988 y octubre de 2021 en 110 países en siete tipos principales de enfoques del lado de la oferta (Desinversión, n=1201; Bloqueos, n= 374; Litigios, n= 192; Moratoria y prohibiciones, n= 146; Eliminación de subsidios a la producción, n=31; Impuesto al carbono sobre la producción de combustibles fósiles, n=16; Esquemas de Comercio de Emisiones, n= 7).

El índice GeGaLo de ganancias y pérdidas geopolíticas evalúa cómo la posición geopolítica de 156 países puede cambiar si el mundo hace una transición completa a los recursos de energía renovable. Se espera que los antiguos exportadores de combustibles fósiles pierdan poder, mientras que se espera que se fortalezcan las posiciones de los antiguos importadores de combustibles fósiles y los países ricos en recursos de energía renovable.

Se han presentado múltiples planes de descarbonización que llegan a cero emisiones de CO _2.

Una investigación de The Guardian mostró en 2022 que las grandes empresas de combustibles fósiles continúan planeando enormes inversiones en nuevos proyectos de producción de combustibles fósiles que impulsarían el clima más allá de los límites de temperatura acordados internacionalmente.

Potenciales de energías renovables

En junio de 2021, el Dr. Sven Teske y la Dra. Sarah Niklas del Instituto para el Futuro Sostenible de la Universidad Tecnológica de Sídney descubrieron que "la producción existente de carbón, petróleo y gas pone al mundo en camino de superar los objetivos climáticos de París". En cooperación con la Iniciativa del Tratado de No Proliferación de Combustibles Fósiles, publicaron un informe titulado Estrategia de Salida de Combustibles Fósiles: Una reducción ordenada del carbón, el petróleo y el gas para cumplir con el Acuerdo de París. Analiza el potencial global de energía renovable y encuentra que "todas las regiones de la Tierra pueden reemplazar los combustibles fósiles con energía renovable para mantener el calentamiento por debajo de 1,5 °C y brindar acceso confiable a la energía para todos".

Evaluación de las responsabilidades de prevención de extracción

En septiembre de 2021, se proporcionó la primera evaluación científica de la cantidad mínima de combustibles fósiles que sería necesario asegurar de la extracción por región y a nivel mundial, para permitir un 50 % de probabilidad de limitar el calentamiento global para 2050 a 1,5 °C.

Desafíos de la eliminación de los combustibles fósiles

La eliminación gradual de los combustibles fósiles implica muchos desafíos, y uno de ellos es la dependencia que actualmente el mundo tiene de ellos. En 2014, los combustibles fósiles proporcionaron el 81,1% del consumo de energía primaria del mundo, con aproximadamente 465 exajulios (11.109 megatoneladas equivalentes de petróleo). Esta cifra está compuesta por 179 EJ (4.287 Mtep) de consumo de petróleo; 164 EJ (3.918 Mtep) de consumo de carbón y 122 EJ (2.904 Mtep) de consumo de gas natural.

La eliminación de los combustibles fósiles puede conducir a un aumento en los precios de la electricidad, debido a las nuevas inversiones necesarias para reemplazar su participación en la combinación de electricidad con fuentes de energía alternativas.

Otro impacto de la eliminación gradual de los combustibles fósiles es el empleo. En el caso del empleo en la industria de los combustibles fósiles, lógicamente no se desea una eliminación gradual, por lo tanto, las personas empleadas en la industria generalmente se opondrán a cualquier medida que ponga a sus industrias bajo escrutinio. Endre Tvinnereim y Elisabeth Ivarsflaten estudiaron la relación entre el empleo en la industria de los combustibles fósiles con el apoyo a las políticas de cambio climático. Propusieron que una oportunidad para los empleos de perforación desplazados en la industria de los combustibles fósiles podría estar en la industria de la energía geotérmica. Esto se sugirió como resultado de su conclusión: las personas y las empresas de la industria de los combustibles fósiles probablemente se opondrán a las medidas que pongan en peligro su empleo, a menos que tengan otras alternativas más sólidas.Esto se puede extrapolar a los intereses políticos, que pueden oponerse a la iniciativa de eliminación gradual de los combustibles fósiles. Un ejemplo es cómo el voto de los miembros del Congreso de los Estados Unidos se relaciona con la preeminencia de las industrias de combustibles fósiles en sus respectivos estados.

Otros desafíos incluyen garantizar el reciclaje sostenible, el abastecimiento de los materiales necesarios, las interrupciones de las estructuras de energía existentes, la gestión de energía renovable variable, el desarrollo de políticas nacionales de transición óptimas, la transformación de la infraestructura de transporte y las responsabilidades de prevención de la extracción de combustibles fósiles. Hay investigación y desarrollo activos sobre tales temas.

Principales iniciativas y legislación para eliminar los combustibles fósiles

Porcelana

China se comprometió a convertirse en carbono neutral para 2060, lo que necesitaría una transición justa para más de 3 millones de trabajadores en la industria de la minería y la energía del carbón. Aún no está claro si China tiene como objetivo eliminar todo el uso de combustibles fósiles para esa fecha o si una pequeña proporción seguirá en uso con el carbono capturado y almacenado. En 2021, se ordenó que la minería del carbón funcionara a su máxima capacidad.

UE

A finales de 2019, la Unión Europea lanzó su Pacto Verde Europeo. Incluía:

• una revisión de la Directiva sobre fiscalidad de la energía que examina de cerca las subvenciones a los combustibles fósiles y las exenciones fiscales (aviación, transporte marítimo)
• un plan de acción de economía circular,
• una revisión y posible revisión (cuando sea necesario) de todos los instrumentos de política relevantes relacionados con el clima, incluido el Sistema de Comercio de Emisiones
• una estrategia de movilidad sostenible e inteligente
• tarifas potenciales de carbono para países que no reduzcan su contaminación de gases de efecto invernadero al mismo ritmo. El mecanismo para lograr esto se llama Mecanismo de Ajuste Fronterizo de Carbono (CBAM).

También se apoya en Horizon Europe, para desempeñar un papel fundamental en el aprovechamiento de las inversiones públicas y privadas nacionales. A través de asociaciones con la industria y los Estados miembros, apoyará la investigación y la innovación en tecnologías de transporte, incluidas las baterías, el hidrógeno limpio, la fabricación de acero con bajo contenido de carbono, los sectores circulares de base biológica y el entorno construido.

India

India confía en superar los compromisos de la COP de París. En el Acuerdo de París, India se comprometió con un objetivo de Contribuciones previstas y determinadas a nivel nacional de alcanzar el 40 % de su generación total de electricidad a partir de fuentes de combustibles no fósiles para 2030.

Japón

Japón se ha comprometido a convertirse en carbono neutral para 2050.

Reino Unido

El Reino Unido está legalmente comprometido a ser neutral en carbono para 2050, y es probable que alejarse de la calefacción de los hogares con gas natural sea la parte más difícil de la eliminación de combustibles fósiles del país.

Legislación e iniciativas para eliminar el carbón

Eliminación de centrales eléctricas de combustibles fósiles

La energía alternativa se refiere a cualquier fuente de energía que puede sustituir el papel de los combustibles fósiles. La energía renovable, o la energía que se aprovecha de fuentes renovables, es una energía alternativa. Sin embargo, la energía alternativa también puede referirse a fuentes no renovables, como la energía nuclear. Entre las fuentes alternativas de energía se encuentran: energía solar, hidroelectricidad, energía marina, energía eólica, energía geotérmica, biocombustibles, etanol e Hidrógeno.

La eficiencia energética es complementaria al uso de fuentes de energía alternativas, al eliminar gradualmente los combustibles fósiles.

Energía renovable

La energía renovable es energía que se recolecta de recursos renovables que se reponen naturalmente en una escala de tiempo humana. Incluye fuentes como la luz solar, el viento, el agua (lluvia, mareas, olas) y el calor geotérmico. Aunque la mayoría de las fuentes de energía renovables son sostenibles, algunas no lo son. Por ejemplo, algunas fuentes de biomasa se consideran insostenibles a las tasas actuales de explotación. La energía renovable a menudo proporciona energía para la generación de electricidad a una red, calefacción/refrigeración de aire y agua y sistemas de energía independientes. Alrededor del 20% del consumo mundial de energía de los seres humanos proviene de energías renovables, incluido casi el 30% de la electricidad. Alrededor del 7% del consumo de energía es biomasa tradicional, pero está disminuyendo.Más del 4 % del consumo de energía es energía térmica procedente de energías renovables modernas, como el calentamiento solar de agua, y más del 6 % es electricidad.

A nivel mundial, hay más de 10 millones de puestos de trabajo asociados con las industrias de energía renovable, siendo la energía solar fotovoltaica el mayor empleador renovable. Los sistemas de energía renovable se están volviendo rápidamente más eficientes y económicos, y su participación en el consumo total de energía está aumentando, y la gran mayoría de la capacidad de electricidad recién instalada en todo el mundo es renovable. En la mayoría de los países, la energía solar fotovoltaica o la energía eólica terrestre son la electricidad de nueva construcción más barata.

Muchas naciones alrededor del mundo ya tienen energías renovables que contribuyen con más del 20% de su suministro total de energía, y algunas generan más de la mitad de su electricidad a partir de fuentes renovables. Unos pocos países generan toda su electricidad utilizando energías renovables. Se proyecta que los mercados nacionales de energía renovable continúen creciendo con fuerza en la década de 2020 y más allá. Los estudios han demostrado que una transición global a energía 100% renovable en todos los sectores (energía, calor, transporte y desalinización) es factible y económicamente viable.Los recursos energéticos renovables existen en amplias áreas geográficas, en contraste con los combustibles fósiles, que se concentran en un número limitado de países. El despliegue de tecnologías de energía renovable y eficiencia energética está dando como resultado una seguridad energética significativa, la mitigación del cambio climático y beneficios económicos. Sin embargo, las energías renovables se ven obstaculizadas por cientos de miles de millones de dólares en subsidios a los combustibles fósiles. En las encuestas internacionales de opinión pública existe un fuerte apoyo a las energías renovables, como la energía solar y la energía eólica. Pero la Agencia Internacional de Energía dijo en 2021 que para alcanzar las emisiones netas de carbono cero se necesita un mayor esfuerzo para aumentar las energías renovables, y pidió que la generación aumente en aproximadamente un 12% anual hasta 2030.Los proyectos de tecnología de energía renovable suelen ser a gran escala, pero también son adecuados para áreas rurales y remotas y países en desarrollo, donde la energía suele ser crucial para el desarrollo humano. Como la mayoría de las tecnologías de energía renovable proporcionan electricidad, la energía renovable a menudo se implementa junto con una mayor electrificación, lo que tiene varios beneficios: la electricidad puede mover el calor o los objetos de manera eficiente y es limpia en el punto de consumo. Además, la electrificación con energías renovables es más eficiente y por tanto conduce a reducciones significativas en los requerimientos de energía primaria. En 2021, China representó casi la mitad del aumento mundial de la electricidad renovable.

Hidroelectricidad

En 2015, la energía hidroeléctrica generó el 16,6% de la electricidad total del mundo y el 70% de toda la electricidad renovable. En Europa y América del Norte, las preocupaciones ambientales en torno a la tierra inundada por grandes embalses terminaron con 30 años de construcción de presas en la década de 1990. Desde entonces se siguen construyendo grandes presas y embalses en países como China, Brasil e India. La hidroelectricidad de pasada y las pequeñas centrales hidroeléctricas se han convertido en alternativas populares a las represas convencionales que pueden crear embalses en áreas ambientalmente sensibles.

Energía eólica

La energía eólica o energía eólica es principalmente el uso de turbinas eólicas para generar electricidad. La energía eólica es una fuente de energía renovable, sostenible y popular que tiene un impacto mucho menor en el medio ambiente que la quema de combustibles fósiles. Históricamente, la energía eólica se ha utilizado en velas, molinos de viento y aerobombas, pero hoy en día se utiliza principalmente para generar electricidad. Los parques eólicos consisten en muchas turbinas eólicas individuales, que están conectadas a la red de transmisión de energía eléctrica.

Los nuevos parques eólicos terrestres son más baratos que las nuevas plantas de carbón o gas, pero la expansión de la energía eólica se ve obstaculizada por los subsidios a los combustibles fósiles. Los parques eólicos terrestres tienen un mayor impacto visual en el paisaje que otras centrales eléctricas. Los pequeños parques eólicos terrestres pueden suministrar algo de energía a la red o proporcionar energía a ubicaciones aisladas fuera de la red. Los parques eólicos marinos proporcionan una fuente de energía más estable y fuerte y tienen menos impacto visual. Aunque en la actualidad hay menos energía eólica marina y los costos de construcción y mantenimiento son más altos, se está expandiendo.

La energía eólica es una energía renovable variable, por lo que se utilizan técnicas de administración de energía para hacer coincidir la oferta y la demanda, tales como: sistemas de energía eólica híbrida, energía hidroeléctrica u otras fuentes de energía despachables, exceso de capacidad, turbinas distribuidas geográficamente, exportación e importación de energía a áreas vecinas o almacenamiento en red. A medida que aumenta la proporción de energía eólica en una región, es posible que sea necesario actualizar la red. El pronóstico del tiempo permite que la red de energía eléctrica esté preparada para las variaciones predecibles en la producción que se produzcan.En 2021, el viento suministró más de 1800 TWh de electricidad, lo que representó más del 6 % de la electricidad mundial y alrededor del 2 % de la energía mundial. Con alrededor de 100 GW agregados durante 2021, principalmente en China y Estados Unidos, la capacidad de energía eólica instalada a nivel mundial superó los 800 GW. Para ayudar a cumplir los objetivos del Acuerdo de París para limitar el cambio climático, los analistas dicen que debería expandirse mucho más rápido, en más del 1% de la generación de electricidad por año.

Solar

En 2017, la energía solar proporcionó el 1,7 % de la producción total de electricidad en todo el mundo, con un crecimiento del 35 % anual. Para 2020, se espera que la contribución solar al consumo de energía final global supere el 1%.

Energía solar fotovoltaica

Las celdas solares fotovoltaicas convierten la luz solar en electricidad y se han construido muchas estaciones de energía solar fotovoltaica. El tamaño de estas estaciones ha aumentado progresivamente durante la última década con frecuentes nuevos récords de capacidad. Muchas de estas plantas están integradas con la agricultura y algunas utilizan sistemas de seguimiento innovadores que siguen el camino diario del sol a través del cielo para generar más electricidad que los sistemas fijos convencionales. Las plantas de energía solar no tienen costos de combustible ni emisiones durante la operación.

Energía solar concentrada

Los sistemas de concentración de energía solar (CSP) utilizan lentes o espejos y sistemas de seguimiento para enfocar una gran área de luz solar en un haz pequeño. El calor concentrado se utiliza luego como fuente de calor para una planta de energía convencional. Existe una amplia gama de tecnologías de concentración; los más desarrollados son el cilindro parabólico, el reflector de fresnel lineal de concentración, el plato de Stirling y la torre de energía solar. Se utilizan varias técnicas para rastrear el Sol y enfocar la luz. En todos estos sistemas, la luz solar concentrada calienta un fluido de trabajo que luego se usa para generar o almacenar energía.

Energía nuclear

El informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de 2014 identifica la energía nuclear como una de las tecnologías que pueden proporcionar electricidad con menos del 5% de las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida de la energía del carbón. Hay más de 60 reactores nucleares que se muestran en construcción en la lista de Energía nuclear por país, con China a la cabeza con 23. A nivel mundial, se han cerrado más reactores nucleares de los que se han abierto en los últimos años, pero la capacidad general ha aumentado. China ha declarado sus planes de duplicar la generación nuclear para 2030. India también planea aumentar considerablemente su energía nuclear. El Proyecto Manhattan 2 ha presentado un informe que describe cómo aumentar significativamente la energía nuclear a través de la automatización de fábricas.

Varios países han promulgado leyes para cesar la construcción de nuevas centrales nucleares. Varios países europeos han debatido la eliminación gradual de las energías nucleares y otros han cerrado por completo algunos reactores. Tres accidentes nucleares han influido en la desaceleración de la energía nuclear: el accidente de Three Mile Island en 1979 en los Estados Unidos, el desastre de Chernobyl en 1986 en la URSS y el desastre nuclear de Fukushima en 2011 en Japón. Tras el desastre nuclear de Fukushima en marzo de 2011, Alemania cerró permanentemente ocho de sus 17 reactores y se comprometió a cerrar el resto para fines de 2022. Italia votó abrumadoramente a favor de que su país no fuera nuclear. Suiza y España han prohibido la construcción de nuevos reactores. El primer ministro de Japón ha pedido una reducción drástica de la dependencia japonesa de la energía nuclear.El presidente de Taiwán hizo lo mismo. Shinzō Abe, primer ministro de Japón desde diciembre de 2012, anunció un plan para reiniciar algunas de las 54 centrales nucleares japonesas y continuar con algunos reactores nucleares en construcción.

A partir de 2016, países como Australia, Austria, Dinamarca, Grecia, Malasia, Nueva Zelanda y Noruega no tienen centrales nucleares y siguen oponiéndose a la energía nuclear. Alemania, Italia, España y Suiza están eliminando gradualmente su energía nuclear. A pesar de esto, la mayoría de las vías para impulsar una eliminación de los combustibles fósiles que siga el ritmo de la demanda mundial de electricidad incluyen la expansión de la energía nuclear, según el IPCC. Asimismo, la Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas ha declarado que los objetivos climáticos globales probablemente no se cumplirían sin la expansión nuclear.

Los sobrecostos, los retrasos en la construcción, la amenaza de accidentes catastróficos y los obstáculos normativos a menudo hacen que la expansión de las plantas de energía nuclear sea prácticamente inviable. Algunas empresas y organizaciones han propuesto planes destinados a mitigar el costo, la duración y el riesgo de la construcción de plantas de energía nuclear. NuScale Power, por ejemplo, recibió la aprobación regulatoria de la Comisión Reguladora Nuclear para un reactor de agua ligera que teóricamente limitaría el riesgo de accidentes y podría fabricarse por menos que las plantas nucleares tradicionales.OPEN100 del Energy Impact Center, una plataforma que proporciona planos de código abierto para la construcción de una planta nuclear con un reactor de agua a presión de 100 megavatios, afirma que su modelo podría construirse en tan solo dos años por $ 300 millones. En ambos planes, la capacidad de fabricar en masa pequeños reactores modulares teóricamente reduciría el tiempo de construcción.

Biomasa

La biomasa es material biológico de organismos vivos o recientemente vivos, que se refiere con mayor frecuencia a plantas o materiales derivados de plantas. Como fuente de energía renovable, la biomasa puede utilizarse directa o indirectamente, una vez o convertirse en otro tipo de producto energético, como el biocombustible. La biomasa se puede convertir en energía de tres maneras: conversión térmica, conversión química y conversión bioquímica.

El uso de biomasa como combustible produce contaminación del aire en forma de monóxido de carbono, dióxido de carbono, NOx (óxidos de nitrógeno), COV (compuestos orgánicos volátiles), partículas y otros contaminantes a niveles superiores a los de las fuentes tradicionales de combustible como el carbón o el gas natural en algunos casos (como con la calefacción interior y la cocina). La utilización de biomasa de madera como combustible también puede producir menos partículas y otros contaminantes que la quema al aire libre como se ve en incendios forestales o aplicaciones de calor directo. El carbono negro, un contaminante creado por la combustión de combustibles fósiles, biocombustibles y biomasa, es posiblemente el segundo mayor contribuyente al calentamiento global.En 2009, un estudio sueco de la neblina marrón gigante que periódicamente cubre grandes áreas en el sur de Asia determinó que se había producido principalmente por la quema de biomasa y, en menor medida, por la quema de combustibles fósiles. Dinamarca ha aumentado el uso de biomasa y basura, y ha disminuido el uso de carbón.

Eficiencia energética

Alejarse de los combustibles fósiles requerirá cambios no solo en la forma en que se suministra la energía, sino también en la forma en que se utiliza, y es esencial reducir la cantidad de energía necesaria para entregar diversos bienes o servicios. Las oportunidades de mejora en el lado de la demanda de la ecuación energética son tan ricas y diversas como las del lado de la oferta y, a menudo, ofrecen importantes beneficios económicos.

Una economía energética sostenible requiere compromisos tanto con las energías renovables como con la eficiencia. Se dice que la energía renovable y la eficiencia energética son los "pilares gemelos" de la política energética sostenible. El American Council for an Energy-Efficient Economy ha explicado que ambos recursos deben desarrollarse para estabilizar y reducir las emisiones de dióxido de carbono:

La eficiencia es esencial para frenar el crecimiento de la demanda de energía, de modo que el aumento de los suministros de energía limpia pueda lograr reducciones profundas en el uso de combustibles fósiles. Si el uso de energía crece demasiado rápido, el desarrollo de energía renovable perseguirá un objetivo en retroceso. Del mismo modo, a menos que los suministros de energía limpia se conecten rápidamente, la desaceleración del crecimiento de la demanda solo comenzará a reducir las emisiones totales; También es necesario reducir el contenido de carbono de las fuentes de energía.

La AIE ha declarado que las políticas de energía renovable y eficiencia energética son herramientas complementarias para el desarrollo de un futuro energético sostenible y deben desarrollarse juntas en lugar de desarrollarse de forma aislada.

Eliminación de vehículos de combustibles fósiles

Muchos países y ciudades han introducido prohibiciones en la venta de vehículos nuevos con motor de combustión interna, lo que exige que todos los automóviles nuevos sean vehículos eléctricos o que funcionen con fuentes limpias y sin emisiones. Dichas prohibiciones incluyen al Reino Unido para 2035y Noruega para 2025. Muchas autoridades de tránsito están trabajando para comprar solo autobuses eléctricos al tiempo que restringen el uso de vehículos ICE en el centro de la ciudad para limitar la contaminación del aire. Muchos estados de EE. UU. tienen un mandato de vehículos de cero emisiones, lo que requiere que un cierto porcentaje de automóviles vendidos sean eléctricos. El término alemán de: Verkehrswende ("transición de tráfico" análoga a "Energiewende", transición energética) exige un cambio del transporte por carretera propulsado por combustión a bicicletas, transporte a pie y ferroviario y la sustitución de los vehículos de carretera restantes por tracción eléctrica.

Biocombustibles

Los biocombustibles, en forma de combustibles líquidos derivados de materiales vegetales, están ingresando al mercado. Sin embargo, muchos de los biocombustibles que se suministran actualmente han sido criticados por sus efectos adversos sobre el medio ambiente natural, la seguridad alimentaria y el uso de la tierra.

Opinión pública

Aquellas corporaciones que continúan invirtiendo en la exploración de nuevos combustibles fósiles, la explotación de nuevos combustibles fósiles, están realmente en flagrante incumplimiento de su deber fiduciario porque la ciencia es muy clara de que esto es algo que ya no podemos hacer.—  Christiana Figueres, secretaria ejecutiva de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático

Las encuestas de opinión

Gallup

En 2013, la organización Gallup determinó que el 41 % de los estadounidenses querían que se hiciera menos hincapié en la energía del carbón, frente al 31 % que quería más. La gran mayoría quería que se pusiera más énfasis en la energía solar (76 %), la eólica (71 %) y el gas natural (65 %).

Fondo de Defensa Ambiental

El Environmental Defense Fund (EDF), con sede en EE. UU., se ha posicionado a favor de la producción de gas natural y la fracturación hidráulica, al tiempo que presiona por controles ambientales más estrictos en la perforación de gas, como una forma factible de reemplazar el carbón. La organización ha financiado estudios junto con la industria del petróleo sobre los efectos ambientales de la producción de gas natural. La organización ve al gas natural como una forma de reemplazar rápidamente al carbón y que, con el tiempo, el gas natural será reemplazado por energía renovable. La política ha sido criticada por algunos ambientalistas.

Otros grupos que apoyan una moratoria del carbón

• 1Cielo
• América cooperativa
• Coalición de Acción Energética
• Kansas Sierra Club
• Líder de Energy Action Now (CLEAN)
• Red de Acción de la Selva Tropical
• Marea Creciente Australia
• Sierra Club
• SixDegrees.org
• Da un paso adelante 2007

Individuos destacados que apoyan una moratoria del carbón

• El político estadounidense Al Gore declaró:

Si eres un joven que mira el futuro de este planeta y mira lo que se está haciendo ahora y lo que no se está haciendo, creo que hemos llegado a la etapa en la que es hora de la desobediencia civil para evitar la construcción de nuevas plantas de carbón. que no tienen captura y secuestro de carbono.

Individuos destacados que apoyan la eliminación del carbón

• Eric Schmidt, entonces CEO de Google, pidió reemplazar todos los combustibles fósiles con fuentes de energía renovables en veinte años.