Eliminazione del combustibile fossile

L’esaurimento dei combustibili fossili si riferisce alla sospensione dell’uso dei combustibili fossili, attraverso la disattivazione delle centrali elettriche alimentate a combustibili fossili, la prevenzione della costruzione di nuove fonti e l’uso di energia alternativa per sostituire il ruolo dei combustibili fossili.

Lo scopo del phase-out dei combustibili fossili è quello di ridurre le esternalità negative causate dall’uso di combustibili fossili. Le esternalità negative si riferiscono ai costi che una certa attività ha sulle persone che non hanno scelto di sostenere in esse. Un’esternalità negativa diretta dall’uso di combustibili fossili è l’inquinamento atmosferico e un’esternalità negativa indiretta sono gli incidenti minerari, che avvengono come conseguenza dell’estrazione di combustibili fossili. La combustione di combustibili fossili contribuisce al cambiamento climatico, poiché rilascia emissioni di gas serra.

Combustibili fossili

Carbone

Tendenze del consumo di carbone 1980-2012 nei primi cinque paesi consumatori di carbone (EIA degli Stati Uniti)

Le centrali elettriche a carbone hanno fornito il 30% dell’elettricità consumata negli Stati Uniti nel 2016. Questo è il Castle Gate Plant vicino a Helper, nello Utah.
Il carbone è una delle maggiori fonti di energia, fornendo il 28,6% percento dell’energia primaria mondiale nel 2014 (pari a 3.917 Mtep) secondo l’Agenzia internazionale dell’energia. La combustione del carbone ha generato 14.863 Mt di emissioni di CO2 nel 2014, che equivale al 45,9% delle emissioni di combustibili fossili da combustione (escluse le emissioni non energetiche).

Per ridurre le emissioni di carbonio e quindi possibilmente bloccare i cambiamenti climatici estremi, alcuni hanno chiesto la graduale eliminazione del carbone. Il climatologo James E. Hansen ha dichiarato: “Abbiamo bisogno di una moratoria sul carbone ora … con eliminazione graduale degli impianti esistenti nei prossimi due decenni”. Secondo uno studio pubblicato su Science nel 2017, il carbone deve essere gradualmente eliminato a livello globale intorno al 2030, se l’obiettivo concordato di 2 ° C viene preso sul serio.

Alcune nazioni hanno ridotto il loro consumo di carbone fino al XXI secolo, le maggiori riduzioni negli Stati Uniti (il consumo di carbone è diminuito di 176 milioni di tonnellate all’anno nel periodo 2000-2012), il Canada (ridotto di 21 milioni di tonnellate all’anno ) e in Spagna (20 milioni di tonnellate all’anno). Altre nazioni hanno aumentato il proprio consumo di carbone nello stesso periodo, guidate dalla Cina (aumento di 2.263 milioni di tonnellate all’anno nel periodo 2000-2012), India (367 milioni di tonnellate in più all’anno) e Corea del Sud (59 milioni di tonnellate all’anno ). A livello mondiale, il consumo di carbone è aumentato del 60% nel periodo 2000-2012. A partire dal 2012, secondo le notizie, sarebbero state pianificate 1200 nuove centrali a carbone in tutto il mondo, la maggior parte in Cina e in India. Nel periodo 2011-2013, il gruppo OCSE dei paesi dell’Europa occidentale ha aumentato l’uso del carbone, attribuito in gran parte al basso costo del carbone e al prezzo elevato del gas naturale importato nell’Europa occidentale. Tuttavia, il consumo di carbone ha raggiunto il picco in Cina nel 2013 o 2014, a seconda dei dati utilizzati e nel 2015 è sceso del 3,6%, nonostante la crescita del PIL sia stata del 6,9%. Il consumo mondiale di carbone ha raggiunto il picco nel 2014 e si è ridotto nel 2015 e nel 2016.

Secondo Scientific American, la centrale di carbone emette più di 100 volte più radiazioni all’anno di una centrale nucleare di dimensioni comparabili, sotto forma di ceneri volanti.

Alcuni come il “comitato consultivo per il carbone” dell’AIE credono che il carbone non debba essere gradualmente eliminato, considerando che la crescita economica globale a lungo termine non può essere raggiunta senza un approvvigionamento energetico adeguato e conveniente, che richiederà un contributo significativo continuo dai combustibili fossili incluso il carbone. In quest’ottica, la tecnologia pulita del carbone potrebbe ridurre le emissioni di gas serra compatibili con un futuro a basse emissioni. Alcuni ambientalisti e climatologi sostengono l’eliminazione graduale e criticano il carbone pulito come una soluzione ai cambiamenti climatici. Gli imprenditori promuovono regolamenti migliori e tecnologia modernizzata. A volte il carbone viene sostituito dal gas naturale, che ha minori emissioni di carbonio e produce meno inquinanti. Tuttavia, il gas naturale è anche un combustibile fossile, quindi il passaggio dal carbone al gas naturale non contribuisce all’eliminazione del combustibile fossile.

A settembre del 2018, 28 governi nazionali, 18 governi subnazionali e 28 organizzazioni erano diventati membri della Powering Past Coal Alliance, ciascuno facendo una dichiarazione per far avanzare la transizione dalla generazione di energia del carbone senza sosta.

Olio
L’olio viene raffinato in olio combustibile, diesel e benzina. I prodotti raffinati sono principalmente per il trasporto di auto convenzionali, camion, treni, aerei e navi. Alternative popolari sono i trasporti a propulsione umana, i trasporti pubblici, i veicoli elettrici e i biocarburanti.

Gas naturale
Sebbene il gas naturale abbia circa la metà dell’intensità di carbonio del carbone, è anche la principale fonte di metano atmosferico negli Stati Uniti. È visto da molti come un temporaneo “carburante da ponte” per sostituire il carbone, ma a sua volta per essere sostituito da fonti rinnovabili. Tuttavia, questo “carburante per ponti” potrebbe estendere in modo significativo l’uso di combustibili fossili poiché la vita media delle piante è di 35 anni. Il consumo di gas è triplicato dal 1971 e nel 2015 stava generando la metà dell’energia elettrica del carbone. Dal momento che il consumo di gas dovrebbe aumentare di un ulteriore 10% entro il 2040, l’eliminazione graduale sarà probabilmente di molti anni nel futuro.

Base
La base del phasing-out dei combustibili fossili consiste principalmente nel costo inferiore previsto delle fonti energetiche rinnovabili, ma anche l’eliminazione dei rischi per la salute e la mitigazione del riscaldamento globale sono considerazioni importanti.

Salute
Mark Z. Jacobson, utilizzando la modellazione al computer sviluppata in oltre 20 anni, ha scoperto che le emissioni di fuliggine del combustibile carbonioso (che portano a malattie respiratorie, cardiache e asma) hanno causato 1,5 milioni di morti premature ogni anno, soprattutto nei paesi in via di sviluppo in cui combustibili non fossili vengono usati per cucinare. Jacobson ha anche detto che la fuliggine dei motori diesel, delle centrali elettriche a carbone e della legna bruciata è una “causa più grande di riscaldamento globale di quanto si pensasse in precedenza, ed è la causa principale della rapida fusione del ghiaccio marino dell’Artico”.

Nel 2011 sono emerse nuove prove che sussistono rischi considerevoli associati alle fonti energetiche tradizionali e che sono necessari importanti cambiamenti nel mix di tecnologie energetiche:

Diverse tragedie minerarie a livello globale hanno sottolineato il costo umano della filiera del carbone. Le nuove iniziative EPA indirizzate alle sostanze tossiche nell’aria, alle ceneri di carbone e alle emissioni di effluenti mettono in luce gli impatti ambientali del carbone e il costo di affrontarle con le tecnologie di controllo. L’uso del fracking nelle esplorazioni di gas naturale è in fase di esame, con evidenza di contaminazione delle acque sotterranee e delle emissioni di gas serra. Preoccupazioni aumentano a causa della grande quantità di acqua utilizzata nelle centrali a carbone, in particolare nelle regioni del paese che si trovano ad affrontare carenze idriche.

Mitigazione del riscaldamento globale
Nel 2008, James Hansen e altri nove scienziati hanno pubblicato un articolo di giornale dal titolo “Target CO2 atmosferico: dove dovrebbe mirare l’umanità?” che richiede una completa eliminazione progressiva della potenza del carbone entro il 2030.

Più recentemente, Hansen ha affermato che la continua opposizione al nucleare minaccia la capacità dell’umanità di evitare pericolosi cambiamenti climatici. La lettera, co-autrice di altri esperti in materia di cambiamenti climatici, ha dichiarato “Se rimaniamo sulla strada attuale”, ha detto, “quelle sono le conseguenze che lasceremo ai nostri bambini.” Il miglior candidato per evitare che sia il nucleare. pronto ora, dobbiamo approfittarne “. e “La continua opposizione al nucleare minaccia la capacità dell’umanità di evitare pericolosi cambiamenti climatici”.

Sempre nel 2008, Pushker Kharecha e James Hansen hanno pubblicato uno studio scientifico peer-reviewed che analizza l’effetto di un phase-out del carbone sui livelli di biossido di carbonio atmosferico (CO2). Il loro scenario di mitigazione di base era l’eliminazione progressiva delle emissioni globali di carbone entro il 2050. Gli autori descrivono lo scenario come segue:

Il secondo scenario, etichettato come Eliminazione del carbone, ha lo scopo di approssimare una situazione in cui i paesi industrializzati congelano le loro emissioni di CO2 dal carbone entro il 2012 e un decennio dopo i paesi in via di sviluppo fermano altrettanto le emissioni di carbone. Tra il 2025 e il 2050 si presume che sia i paesi sviluppati che quelli in via di sviluppo elimineranno gradualmente le emissioni di CO2 dall’utilizzo del carbone. Pertanto, nella fase di eliminazione del carbone, le emissioni globali di CO2 dal carbone aumentano del 2% all’anno fino al 2012, dell’1% all’anno di emissioni di carbone tra il 2013 e il 2022, le emissioni di carbone per il 2023-2025 e infine una diminuzione lineare a zero CO2 emissioni di carbone nel 2050. Questi tassi si riferiscono alle emissioni nell’atmosfera e non limitano il consumo di carbone, a condizione che la CO2 sia catturata e sequestrata. Si presume che le emissioni di petrolio e gas siano le stesse dello scenario BAU [business as usual].

Kharecha e Hansen considerano anche altri tre scenari di mitigazione, tutti con lo stesso programma di eliminazione del carbone, ma ognuno fa diverse assunzioni circa le dimensioni delle riserve di petrolio e gas e la velocità alla quale sono esaurite. Nell’ambito dello scenario Business as Usual, i picchi di CO2 atmosferici a 563 parti per milione (ppm) nell’anno 2100. Sotto i quattro scenari di eliminazione graduale del carbone, i picchi di CO2 atmosferici a 422-446 ppm tra il 2045 e il 2060 e diminuiscono successivamente. Le implicazioni chiave dello studio sono le seguenti: una eliminazione graduale delle emissioni di carbone è il rimedio più importante per mitigare il riscaldamento globale indotto dall’uomo; le azioni dovrebbero essere prese per limitare o estendere l’uso di petrolio e gas convenzionali; e rigidi vincoli basati sulle emissioni sono necessari per l’uso futuro di combustibili fossili non convenzionali come idrati di metano e sabbie bituminose.

Altri
L’impulso delle energie rinnovabili può creare posti di lavoro attraverso la costruzione di nuove centrali elettriche e la produzione delle apparecchiature di cui hanno bisogno, come si può vedere nel caso della Germania e dell’industria elettrica eolica.

Studi sul phase-out dei combustibili fossili
Nello scenario di evoluzione dell’Energia (R) di Greenpeace e EREC, il mondo eliminerebbe tutto il consumo di combustibili fossili entro il 2090.

A dicembre 2015 Greenpeace e Climate Action Network Europe hanno pubblicato un rapporto che evidenzia la necessità di una progressiva eliminazione della generazione a carbone in tutta Europa. La loro analisi derivava da un database di 280 centrali a carbone e includeva i dati sulle emissioni dei registri ufficiali dell’UE.

Un rapporto del settembre 2016 di Oil Change International conclude che le emissioni di carbonio incorporate nel carbone, nel petrolio e nel gas nelle miniere e nei giacimenti attualmente operativi, supponendo che queste funzionino fino alla fine della loro vita lavorativa, porteranno il mondo a poco oltre i 2 Limite di ° C contenuto nell’accordo di Parigi 2015 e anche oltre l’obiettivo di 1,5 ° C. Il rapporto osserva che “una delle più potenti leve della politica climatica è anche la più semplice: smettere di scavare per altri combustibili fossili”.: 5

Nell’ottobre 2016, l’Overseas Development Institute (ODI) e altre 11 ONG hanno pubblicato un rapporto sull’impatto della costruzione di nuove centrali a carbone in paesi in cui una parte significativa della popolazione non ha accesso all’elettricità. Il rapporto conclude che, nel complesso, la costruzione di centrali elettriche a carbone fa ben poco per aiutare i poveri e renderli più poveri. Inoltre, l’energia eolica e solare stanno iniziando a sfidare il carbone sui costi.

Uno studio del 2018 su Nature Energy suggerisce che 10 paesi in Europa potrebbero eliminare completamente la produzione di energia elettrica a carbone con le loro infrastrutture attuali, mentre gli Stati Uniti e la Russia potrebbero eliminare gradualmente almeno il 30%.

Le sfide del ritiro dei combustibili fossili
L’eliminazione graduale dei combustibili fossili comporta molte sfide e una di queste è la fiducia che attualmente il mondo ha su di loro. Nel 2014, i combustibili fossili hanno fornito l’81,1% del consumo di energia primaria del mondo, con circa 11.109 Mtep. Questo numero è composto da 4.287 Mtep di consumo di petrolio; 3.918 Mtep di consumo di carbone e 2.904 Mtep di consumo di gas naturale.

L’eliminazione graduale dei combustibili fossili può determinare un aumento dei prezzi dell’elettricità, a causa dei nuovi investimenti necessari per sostituire la loro quota nel mix elettrico con fonti di energia alternative. Un’altra causa dell’aumento del prezzo dell’elettricità deriva dalla necessità di importare l’elettricità che non può essere generata a livello nazionale.

Un altro impatto dell’eliminazione graduale dei combustibili fossili è nell’occupazione. Nel caso degli impieghi nel settore dei combustibili fossili, un’eliminazione graduale è logicamente indesiderata, quindi le persone del settore si opporranno di solito a qualsiasi misura che sottoponga le loro industrie a controllo. Endre Tvinnereim ed Elisabeth Ivarsflaten hanno studiato la relazione tra l’occupazione nel settore dei combustibili fossili con il sostegno alle politiche sui cambiamenti climatici. Hanno proposto che l’opportunità per gli impieghi di perforazione sfollati nel settore dei combustibili fossili potrebbe essere nel settore dell’energia geotermica. Ciò è stato suggerito in seguito alla loro conclusione: le persone e le aziende dell’industria dei combustibili fossili probabilmente si oppongono a misure che mettono in pericolo i loro impieghi, a meno che non abbiano altre alternative più forti. Questo può essere estrapolato agli interessi politici, che possono spingere contro l’eliminazione graduale dell’iniziativa sui combustibili fossili. Un esempio è come il voto dei membri del Congresso degli Stati Uniti è legato alla preminenza delle industrie dei combustibili fossili nei loro rispettivi stati.

Legislazione e iniziative per eliminare gradualmente il carbone
Nell’8 giugno 2015, diversi giornali hanno pubblicato un articolo in cui scriveva che i leader del Gruppo dei Sette (o G7, composto da Canada, Francia, Germania, Italia, Giappone, Regno Unito e Stati Uniti) hanno accettato di eliminare gradualmente i fossili consumo di carburante entro il 2100, come parte degli sforzi per mantenere l’aumento della temperatura globale sotto i 2 ° C. Questo è stato fatto come preludio per la Conferenza sui cambiamenti climatici delle Nazioni Unite (a.k. COP 21) ospitata a Parigi, nel dicembre dello stesso anno.

Opinione pubblica

Sondaggi

Ricerca di opinione
Nell’ottobre del 2007, l’Istituto per la società civile ha pubblicato i risultati di un sondaggio di 1.003 cittadini statunitensi condotto da Opinion Research Corporation.

Gli autori del sondaggio hanno riportato: “Il 75% degli americani – tra cui il 65% dei repubblicani, l’83% dei democratici e il 76% degli indipendenti – sosterrebbe una moratoria di cinque anni sulle nuove centrali elettriche a carbone negli Stati Uniti è stato rafforzato l’investimento in energie rinnovabili pulite e sicure, come l’energia eolica e solare, e il miglioramento degli standard di efficienza energetica domestica. Le donne (80 percento) erano più propense degli uomini (70 percento) a sostenere questa idea.Il sostegno inoltre era più alto tra i laureati (78 percento) rispetto a quelli che non si diplomavano alla scuola superiore (68 percento). ”

La domanda esatta posta dal sondaggio era la seguente: Più della metà dell’energia elettrica generata da centrali elettriche proviene dal carbone. Gli esperti dicono che le centrali elettriche sono responsabili di circa il 40% dell’inquinamento da biossido di carbonio negli Stati Uniti legato al riscaldamento globale. Ci sono piani per costruire più di 150 nuove centrali elettriche a carbone nei prossimi anni. Vorresti sostenere una moratoria di cinque anni sulle nuove centrali elettriche a carbone negli Stati Uniti se ci fosse un aumento degli investimenti in energia pulita, sicura e rinnovabile – come l’energia eolica e solare – e migliori standard di efficienza energetica domestica? Diresti sicuramente sì, probabilmente sì, probabilmente no, decisamente no, o non so.

I risultati sono stati i seguenti:

30% “sicuramente sì”
45% “probabilmente sì”
13% “probabilmente no”
8% “decisamente no”
4% “non so”

Gallup
Nel 2013, l’organizzazione Gallup ha stabilito che il 41% degli americani voleva meno enfasi sull’energia del carbone, contro il 31% che voleva di più. Grandi maggioranze desideravano porre maggiore enfasi su solare (76%), vento (71%) e gas naturale (65%).

ABC News / Washington Post
Un sondaggio ABC / Washington Post del 2009 ha rilevato che il 52% degli americani favoriva più carbone (il 33% era fortemente favorito), mentre il 45% si opponeva (il 27% era fortemente contrario). Il maggior supporto è stato per l’energia eolica e solare, che è stata favorita dal 91% (il 79% è fortemente favorito).

PULITO invito all’azione
Nell’ottobre 2007, quindici gruppi guidati da Citizens Lead per Energy Action Now (CLEAN) hanno chiesto una moratoria di cinque anni sulle nuove centrali a carbone, senza eccezioni per le centrali che sequestrano il carbonio. I gruppi includevano Save Our Cumberland Mountains (Tennessee); Consiglio ambientale della Ohio Valley (West Virginia); Cook Inlet Keeper (Alaska); Cristiani per le montagne (West Virginia); Coal River Mountain Watch (West Virginia); Kentuckians for the Commonwealth (Kentucky); Istituto della società civile (Massachusetts); Clean Power Now (Massachusetts); Rete ambientale indigena (Minnesota); Castle Mountain Coalition (Alaska); Citizens Action Coalition (Indiana); Centro Appalachi per l’economia e l’ambiente (West Virginia); Voal Appalachian Voices (NC); e Rhode Island Wind Alliance (Rhode Island).

Fondo di difesa ambientale
Il Fondo per la difesa ambientale (EDF) con sede negli Stati Uniti ha preso posizione a favore della produzione di gas naturale e della fratturazione idraulica, spingendo per controlli ambientali più severi sulla perforazione del gas, come un modo fattibile per sostituire il carbone. L’organizzazione ha finanziato studi congiunti con l’industria petrolifera sugli effetti ambientali della produzione di gas naturale. L’organizzazione vede il gas naturale come un modo per sostituire rapidamente il carbone e che il gas naturale nel tempo sarà sostituito da energia rinnovabile. La politica è stata criticata da alcuni ambientalisti. Il consulente EDF e il blogger Mark Brownstein hanno risposto:

Altri gruppi che sostengono una moratoria sul carbone
1Sky
America cooperativa
Coalizione di azioni energetiche
Kansas Sierra Club
Guida per Energy Action Now (CLEAN)
Rainforest Action Network
Rising Tide Australia
Sierra Club
SixDegrees.org
Step Up! 2007

Deliberazioni degli azionisti a favore di una moratoria sul carbone
Trillium Asset Management, una società di gestione degli investimenti sociali, ha presentato la risoluzione “Moratoria sul finanziamento del carbone” a Bank of America nella stagione di risoluzione degli azionisti 2007-2008. La risoluzione ha concluso:
RISOLTO: Gli azionisti chiedono al consiglio di amministrazione di BOA di modificare le sue politiche sulle emissioni di GHG per osservare una moratoria su tutti i finanziamenti, investimenti e ulteriore coinvolgimento in attività che supportano l’estrazione del carbone MTR o la costruzione di nuove centrali elettriche a carbone che emettono biossido di carbonio.

Governi locali che sostengono una moratoria sul carbone
Nel gennaio 2008, il consiglio di amministrazione della contea di Black Hawk (Iowa) ha raccomandato che lo stato adottasse una moratoria sulle nuove centrali elettriche a carbone fino a quando non imporrà standard più severi di inquinamento atmosferico.

Fonti di energia alternative
L’energia alternativa si riferisce a qualsiasi fonte di energia che possa sostituire il ruolo dei combustibili fossili. L’energia rinnovabile, o energia che viene sfruttata da fonti rinnovabili, è un’alternativa. Tuttavia, l’energia alternativa può riferirsi anche a fonti non rinnovabili, come l’energia nucleare. Tra le fonti alternative di energia ci sono: energia solare, energia idroelettrica, energia marina, energia eolica, energia geotermica, biocarburanti, etanolo e idrogeno.

L’efficienza energetica è complementare all’uso di fonti energetiche alternative, quando si eliminano gradualmente i combustibili fossili.

Energia rinnovabile
L’energia rinnovabile è l’energia che proviene da risorse che vengono reintegrate in modo naturale come la luce solare, il vento, la pioggia, le maree, le onde e il calore geotermico. A partire dal 2014, il 19% del consumo globale di energia finale proviene da risorse rinnovabili, con il 9% di tutta l’energia da biomassa tradizionale, principalmente utilizzata per il riscaldamento, l’1% da biocarburanti, il 4% da energia idroelettrica e il 4% da biomassa, calore geotermico o solare . Le rinnovabili popolari (eolica, solare, geotermica e biomassa per l’energia) hanno rappresentato un altro 1,4% e stanno crescendo rapidamente. Mentre le forniture di energia rinnovabile sono in crescita e hanno sostituito il carbone in alcune regioni, la quantità di carbone bruciata nel 2021 dovrebbe essere la stessa del 2014.

Energia idroelettrica
Nel 2015 l’energia idroelettrica ha generato il 16,6% dell’elettricità totale mondiale e il 70% di tutta l’elettricità rinnovabile. In Europa e in Nord America le preoccupazioni ambientali in merito alla terra inondata da grandi bacini idrici hanno causato 30 anni di costruzione di dighe negli anni ’90. Da allora, grandi dighe e bacini idrici continuano a essere costruiti in paesi come la Cina, il Brasile e l’India. L’idroelettricità run-of-the-river e la piccola idroelettrica sono diventate popolari alternative alle dighe convenzionali che possono creare bacini artificiali in aree sensibili dal punto di vista ambientale.

Energia eolica
Un parco eolico è un gruppo di turbine eoliche nello stesso luogo utilizzato per produrre energia elettrica. Un grande parco eolico può essere costituito da diverse centinaia di turbine eoliche individuali e coprire un’area estesa di centinaia di miglia quadrate, ma la terra tra le turbine può essere utilizzata per scopi agricoli o di altro genere. Un parco eolico può anche essere situato al largo.

L’energia eolica è cresciuta notevolmente dal 2005 e nel 2015 ha fornito quasi l’1% del consumo energetico globale.

Molti dei più grandi parchi eolici operativi onshore si trovano negli Stati Uniti e in Cina. Il parco eolico di Gansu in Cina ha oltre 5.000 MW installati con un obiettivo di 20.000 MW entro il 2020. La Cina ha diverse altre “basi eoliche” di dimensioni simili. L’Alta Wind Energy Center in California, negli Stati Uniti, è il più grande parco eolico onshore al di fuori della Cina, con una capacità di 1020 MW di potenza. A febbraio 2012, Walney Wind Farm nel Regno Unito è il più grande parco eolico offshore al mondo con 367 MW, seguito da Thanet Offshore Wind Project (300 MW), anch’esso nel Regno Unito. A febbraio 2012, il parco eolico di Fântânele-Cogealac in Romania è il più grande parco eolico onshore in Europa a 600 MW.

Ci sono molti grandi parchi eolici in costruzione tra cui: Sinus Holding Wind Farm (700 MW), Anholt Offshore Wind Farm (400 MW), BARD Offshore 1 (400 MW), Clyde Wind Farm (350 MW), Greater Gabbard eolico ( 500 MW), Lincs Wind Farm (270 MW), London Array (1000 MW), Lower Snake River Wind Project (343 MW), Macarthur Wind Farm (420 MW), Shepherds Flat Wind Farm (845 MW) e Sheringham Shoal ( 317 MW).

L’energia eolica in Danimarca ha prodotto l’equivalente del 42,1% del consumo totale di elettricità nel 2015, tuttavia, l’uso del vento per il riscaldamento è minore.

Solare
Entro il 2020 il contributo solare al consumo globale di energia finale supererà l’1%.

Fotovoltaico solare
Le celle solari fotovoltaiche convertono la luce solare in elettricità e sono state costruite molte centrali solari fotovoltaiche. Le dimensioni di queste stazioni sono aumentate progressivamente nell’ultimo decennio con frequenti nuovi record di capacità.

A partire da gennaio 2013, le più grandi centrali fotovoltaiche individuali (PV) del mondo sono l’Agua Caliente Solar Project, (Arizona, oltre 247 MW collegati – per aumentare a 397 MW), Golmud Solar Park (Cina, 200 MW), Mesquite Solar progetto (Arizona, 150 MW), Neuhardenberg Solar Park (Germania, 145 MW), Templin Solar Park (Germania, 128 MW), Toul-Rosières Solar Park (Francia, 115 MW) e Perovo Solar Park (Ucraina, 100 MW) . Il Charanka Solar Park è una collezione di centrali solari di cui 214 MW sono stati riportati completi nell’aprile 2012, su un sito di 2000 ettari. Fa parte del Gujarat Solar Park, un gruppo di fattorie solari in varie località dello stato indiano di Gujarat, con una capacità complessiva di 702 MW. Ci sono un totale di 570 MW di parchi solari a Golmud, con ulteriori 500 MW previsti nel 2012.

Molte grandi piante sono in costruzione. La Desert Sunlight Solar Farm è una centrale solare da 550 MW in costruzione nella contea di Riverside, in California, che utilizzerà moduli fotovoltaici a film sottile realizzati da First Solar. La Topaz Solar Farm è una centrale fotovoltaica da 550 MW, costruita nella contea di San Luis Obispo, in California. Il progetto Blythe Solar Power è una stazione fotovoltaica da 500 MW in costruzione nella contea di Riverside, in California. L’Agua Caliente Solar Project è un impianto solare fotovoltaico da 290 megawatt in costruzione nella contea di Yuma, in Arizona. Il California Valley Solar Ranch (CVSR) è un impianto fotovoltaico solare da 250 megawatt (MW), costruito da SunPower nella piana di Carrizo, a nord-est della California Valley. L’Antelope Valley Solar Ranch da 230 MW è un progetto fotovoltaico First Solar che è in costruzione nella zona dell’Antelope Valley del deserto del Mojave occidentale e che dovrebbe essere completato nel 2013.

Molte di queste piante sono integrate con l’agricoltura e alcune utilizzano sistemi di tracciamento innovativi che seguono il percorso quotidiano del sole attraverso il cielo per generare più elettricità rispetto ai sistemi fissi convenzionali. Le centrali solari non hanno costi o emissioni di carburante durante il funzionamento.

Energia solare concentrata
I sistemi Concentrating Solar Power (CSP) utilizzano lenti o specchi e sistemi di tracciamento per focalizzare una vasta area di luce solare in un piccolo raggio. Il calore concentrato viene quindi utilizzato come fonte di calore per una centrale elettrica convenzionale. Esiste un’ampia gamma di tecnologie di concentrazione; i più sviluppati sono il trogolo parabolico, il riflettore lineare a concentrazione di Fresnel, il piatto di Stirling e la torre di energia solare. Varie tecniche sono utilizzate per tracciare il Sole e focalizzare la luce. In tutti questi sistemi, un fluido di lavoro viene riscaldato dalla luce solare concentrata e viene quindi utilizzato per la generazione di energia o l’accumulo di energia.

biocarburanti
I biocarburanti, sotto forma di combustibili liquidi derivati ​​da materiali vegetali, stanno entrando nel mercato. Tuttavia, molti dei biocarburanti attualmente forniti sono stati criticati per i loro impatti negativi sull’ambiente naturale, sulla sicurezza alimentare e sull’uso del suolo.

biomassa
La biomassa è materiale biologico proveniente da organismi viventi o recentemente viventi, il più delle volte riferito a piante o materiali derivati ​​da piante. Come fonte di energia rinnovabile, la biomassa può essere utilizzata direttamente, o indirettamente, una volta o convertita in un altro tipo di prodotto energetico come il biocarburante. La biomassa può essere convertita in energia in tre modi: conversione termica, conversione chimica e conversione biochimica.

L’utilizzo della biomassa come combustibile produce inquinamento atmosferico sotto forma di monossido di carbonio, anidride carbonica, NOx (ossidi di azoto), COV (composti organici volatili), particolato e altri inquinanti a livelli superiori a quelli delle fonti di combustibile tradizionali come carbone o gas naturale in alcuni casi (ad esempio con il riscaldamento e la cottura al coperto). L’utilizzo della biomassa legnosa come combustibile può anche produrre un minor numero di particolato e di altri inquinanti rispetto alla combustione libera, come si vede negli incendi o nelle applicazioni dirette di calore. Il carbone nero – un inquinante creato dalla combustione di combustibili fossili, biocarburanti e biomassa – è probabilmente il secondo più grande contributo al riscaldamento globale.: 56-57 Nel 2009 uno studio svedese sulla foschia marrone gigante che copre periodicamente vaste aree nell’Asia meridionale determinato che era stato prodotto principalmente dalla combustione di biomassa e, in misura minore, dalla combustione di combustibili fossili. La Danimarca ha aumentato l’uso di biomassa e rifiuti e ha ridotto l’uso del carbone.

Energia nucleare
La relazione Intergovernmental Panel on Climate Change del 2014 identifica l’energia nucleare come una delle tecnologie in grado di fornire elettricità con meno del 5% delle emissioni di gas a effetto serra prodotte dal ciclo di vita dell’energia a carbone. Ci sono più di 60 reattori nucleari mostrati come in costruzione nell’elenco di energia nucleare per paese con la Cina che porta a 23. Globalmente, più reattori nucleari hanno chiuso che aperto negli ultimi anni, ma la capacità complessiva è aumentata. La Cina ha annunciato i suoi piani per raddoppiare la produzione nucleare entro il 2030. L’India prevede anche di aumentare notevolmente la sua potenza nucleare.

Diversi paesi hanno promulgato leggi per cessare la costruzione di nuove centrali nucleari. Diversi paesi europei hanno discusso le estinzioni nucleari e altri hanno completamente chiuso alcuni reattori. Tre incidenti nucleari hanno influenzato il rallentamento dell’energia nucleare: l’incidente del Three Mile Island del 1979 negli Stati Uniti, il disastro di Chernobyl del 1986 nell’URSS e il disastro nucleare di Fukushima del 2011 in Giappone. Dopo il disastro nucleare di Fukushima del marzo 2011, la Germania ha definitivamente chiuso otto dei suoi 17 reattori e si è impegnato a chiudere il resto entro la fine del 2022. L’Italia ha votato in modo schiacciante per mantenere il loro paese non nucleare. La Svizzera e la Spagna hanno vietato la costruzione di nuovi reattori. Il primo ministro giapponese ha chiesto una drastica riduzione della dipendenza del Giappone dal nucleare. Il presidente di Taiwan ha fatto lo stesso. Shinzō Abe, il nuovo primo ministro del Giappone dal dicembre 2012, ha annunciato un piano per riavviare alcune delle 54 centrali nucleari giapponesi e continuare alcuni reattori nucleari in costruzione.

A partire dal 2016, paesi come Australia, Austria, Danimarca, Grecia, Malesia, Nuova Zelanda e Norvegia non hanno centrali nucleari e rimangono contrari al nucleare. Germania, Italia, Spagna e Svizzera stanno eliminando gradualmente la loro potenza nucleare.

Efficienza energetica
Allontanarsi dai combustibili fossili richiederà cambiamenti non solo nel modo in cui viene fornita l’energia, ma nel modo in cui viene utilizzato, e la riduzione della quantità di energia richiesta per fornire vari beni o servizi è essenziale. Le opportunità di miglioramento dal lato della domanda nell’equazione dell’energia sono altrettanto ricche e diversificate rispetto a quelle sul lato dell’offerta e spesso offrono vantaggi economici significativi.

Un’economia energetica sostenibile richiede impegni sia per le energie rinnovabili che per l’efficienza. Si dice che le energie rinnovabili e l’efficienza energetica siano i “due pilastri” della politica energetica sostenibile. Il Consiglio americano per un’economia efficiente dal punto di vista energetico ha spiegato che entrambe le risorse devono essere sviluppate al fine di stabilizzare e ridurre le emissioni di biossido di carbonio:

L’efficienza è essenziale per rallentare la crescita della domanda di energia in modo che l’aumento dell’approvvigionamento di energia pulita possa ridurre drasticamente l’uso di combustibili fossili. Se l’uso di energia cresce troppo velocemente, lo sviluppo di energia rinnovabile inseguirà un obiettivo che si allontana. Allo stesso modo, a meno che le forniture di energia pulita non siano online rapidamente, il rallentamento della crescita della domanda comincerà solo a ridurre le emissioni totali; è inoltre necessario ridurre il contenuto di carbonio delle fonti energetiche.

L’AIE ha dichiarato che le energie rinnovabili e le politiche di efficienza energetica sono strumenti complementari per lo sviluppo di un futuro energetico sostenibile, e dovrebbero essere sviluppate insieme invece di essere sviluppate separatamente.