A Hierarquia Energética é uma classificação de opções de energia, priorizada para auxiliar o progresso em direção a um sistema de energia mais sustentável. É uma abordagem semelhante à hierarquia de resíduos para minimizar o esgotamento de recursos e adota uma seqüência paralela.

As prioridades mais altas cobrem a prevenção do uso desnecessário de energia, tanto através da eliminação de resíduos quanto da melhoria da eficiência energética. A produção sustentável de recursos energéticos é a próxima prioridade. As opções de geração de energia que empobrecem e produzem resíduos são a prioridade mais baixa.

Para um sistema de energia ser sustentável: os recursos aplicados para produzir a energia devem ser capazes de durar indefinidamente; a conversão de energia não deve produzir subprodutos prejudiciais, incluindo emissões líquidas, nem resíduos que não possam ser totalmente reciclados; e deve ser capaz de satisfazer demandas de energia razoáveis.

Economia de energia
A principal prioridade da Hierarquia da Energia é a conservação de energia ou a prevenção do uso desnecessário de energia. Esta categoria inclui a eliminação de resíduos desligando luzes e aparelhos desnecessários e evitando viagens desnecessárias. A perda de calor de edifícios é uma fonte importante de desperdício de energia, portanto, melhorias no isolamento de edifícios e na estanqueidade ao ar podem contribuir significativamente para a conservação de energia.

Muitos países têm agências para incentivar a economia de energia.

Eficiência energética
A segunda prioridade sob a hierarquia de energia é garantir que a energia usada seja produzida e consumida de forma eficiente. A eficiência energética tem dois aspectos principais.

Eficiência de conversão do consumo de energia
A eficiência energética é a razão entre a saída produtiva de um dispositivo e a energia que ele consome.

A eficiência energética era uma prioridade menor quando a energia era barata e a consciência do seu impacto ambiental era baixa. Em 1975, a economia média de combustível de um carro nos Estados Unidos estava abaixo de 15 milhas por galão As lâmpadas incandescentes, que eram o tipo mais comum até o final do século 20, desperdiçavam 90% de sua energia como calor, com apenas 10% convertidas em energia útil. luz.

Mais recentemente, a eficiência energética tornou-se uma prioridade. A última média relatada de eficiência de combustível dos carros dos EUA quase dobrou em relação ao nível de 1975; A iluminação LED está sendo promovida agora, entre cinco e dez vezes mais eficiente que as incandescentes. Muitos eletrodomésticos agora são obrigados a exibir rótulos para mostrar sua eficiência energética.

Eficiência de conversão da produção de energia
Perdas são incorridas quando a energia é extraída do recurso natural do qual é derivada, como combustíveis fósseis, materiais radioativos, radiação solar ou outras fontes. A maior parte da produção de eletricidade é em usinas térmicas, onde grande parte da energia da fonte é perdida como calor. A eficiência média da produção mundial de eletricidade em 2009 foi de c.37%.

Uma prioridade na Hierarquia da Energia é melhorar a eficiência da conversão de energia, seja em usinas tradicionais ou melhorando a taxa de desempenho de usinas fotovoltaicas e outras fontes de energia.

A eficiência geral e a sustentabilidade também podem ser melhoradas por meio da troca de capacidade ou combustível, de recursos menos eficientes e menos sustentáveis ​​para recursos melhores; mas isso é principalmente coberto pelo quarto nível da hierarquia.

Produção de energia sustentável
A energia renovável descreve fontes de energia que ocorrem naturalmente, teoricamente inesgotáveis. Essas fontes são tratadas como inesgotáveis, ou naturalmente reabastecidas, e se dividem em duas classes.

Energias renováveis ​​elementares
A primeira classe de renováveis ​​deriva de fontes climáticas ou elementares, como a luz do sol, o vento, as ondas, as marés ou a chuva (energia hidrelétrica). A energia geotérmica do calor do núcleo da Terra também se enquadra nessa categoria.

Estes são tratados como sendo inesgotáveis ​​porque a maioria deriva em última análise da energia que emana do sol, que tem uma vida estimada de 6,5 bilhões de anos.

Bioenergia
A outra principal classe de renováveis, a bioenergia, deriva da biomassa, em que o ciclo de crescimento relativamente curto significa que o uso é reabastecido pelo novo crescimento. A bioenergia é geralmente convertida por combustão e, portanto, gera emissões de carbono. É tratado como globalmente neutro em carbono, porque uma quantidade equivalente de dióxido de carbono terá sido extraída da atmosfera durante o ciclo de crescimento.

As fontes de bioenergia podem ser sólidas, como madeira e culturas energéticas; líquido, como biocombustíveis; ou gasoso, como o biometano da digestão anaeróbica.

Produção de energia de baixo impacto
A próxima prioridade na hierarquia abrange fontes de energia que não são totalmente sustentáveis, mas têm baixo impacto ambiental. Estes incluem o uso de combustíveis fósseis com captura e armazenamento de carbono.

A energia nuclear é por vezes tratada como uma fonte de baixo impacto, porque tem baixas emissões de carbono.

Produção de energia de alto impacto
A prioridade mais baixa sob a hierarquia de energia é a produção de energia usando fontes insustentáveis, como combustíveis fósseis inabaláveis. Alguns também colocam energia nuclear nesta categoria, ao invés da acima, por causa do gerenciamento / armazenamento requerido de resíduos radioativos altamente perigosos durante períodos de tempo extremamente longos (centenas de milhares de anos ou mais) e esgotamento de recursos de urânio.

Existe um consenso de que a participação de tais fontes de energia deve diminuir.

Dentro deste nível, há possibilidades de limitar os impactos adversos, mudando das fontes de combustível mais prejudiciais, como o carvão, para fontes menos emissivas, como o gás.

Muitos sugerem que quando esse uso de energia de alto impacto foi minimizado, os efeitos de qualquer uso residual inevitável devem ser contrabalançados pela compensação de emissões.

Origens da hierarquia energética
A Hierarquia Energética foi proposta pela primeira vez em 2005 por Philip Wolfe, quando ele era Diretor Geral da Associação de Energias Renováveis. Esta primeira versão tinha três níveis; eficiência energética, energias renováveis ​​e produção tradicional de energia. Foi endossado e adotado em 2006 por um consórcio de instituições, associações e outros órgãos no Manifesto de Energia Sustentável. Posteriormente, o conceito foi adotado e aperfeiçoado por outros na indústria de energia e no governo.