Verdens energireserver og energiforbruk er av største betydning.
I denne artikkelen brukes enhetene, prefiksene og størrelsene til det internasjonale systemet , for eksempel Effekt i Watt eller Watt (W) og Energi i Joule (J), for direkte å sammenligne forbruk og energiressurser over hele verden . En Joule er en watt per sekund.
Verdens totale energiforbruk i 2005 var 500 E J (= 5 x 10 20 J) (eller 138 900 T Wh), tatt i betraktning de forskjellige energikildene , hvorav de 86,5 % som tilsvarer forbrenning av fossilt brensel skiller seg ut , selv om det er minst 10 % usikkerhet i disse dataene. [ 10 ] Dette tilsvarer en gjennomsnittlig effekt på 15 TW (= 1,5 x 10 13 W). Ikke alle verdensøkonomier sporer energiforbruket med samme strenghet, og det nøyaktige energiinnholdet i et fat olje eller et tonn kull varierer mye med kvaliteten.
Mesteparten av verdens energiressurser kommer fra jordens solstråling - noe av denne energien har blitt lagret som fossil energi , noe av den kan brukes direkte eller indirekte, for eksempel via vindkraft , vannkraft eller bølgene. Begrepet solkonstant er mengden innfallende elektromagnetisk solstråling per arealenhet, målt på den ytre overflaten av jordens atmosfære , i et plan vinkelrett på strålene. Solkonstanten inkluderer alle typer solstråling, ikke bare synlig lys. Satellittmålinger anslår den til rundt 1 366 watt per kvadratmeter, selv om den svinger 6,9 % gjennom året - fra 1 412 W/m² i begynnelsen av januar til 1 321 W/m² i begynnelsen av juli, gitt variasjonen i avstanden fra solen, av en noen få promille daglig. For hele jorden, med et tverrsnitt på 127 400 000 km², er den oppnådde effekten 1 740×10 17 watt, pluss eller minus 3,5 %.
Estimater av verdens gjenværende energiressurser er variable, med totale fossile ressurser estimert til omtrent 0,4 YJ (1 YJ = 10 24 J) og tilgjengelig kjernefysisk brensel som uran overstiger 2,5 YJ. Rekkevidden for fossilt brensel utvides til 0,6-3 YJ hvis estimater av metanhydratreserver er nøyaktige og utvinning blir teknisk mulig. På grunn av sola, har verden også tilgang til brukbar energi som overstiger 120 PW (8000 ganger det totale forbruket i 2004), eller 3,8 YJ/år, noe som dverger alle ikke-fornybare ressurser.
Siden den industrielle revolusjonen kom, har verdens energiforbruk vokst jevnt og trutt. I 1890 nådde forbruket av fossilt brensel forbruket av biomasse brukt i industrien og i hjemmene. I 1900 var det globale strømforbruket 0,7 TW (0,7×10 12 Watt). [ 11 ]
I løpet av det tjuende århundre var det en rask økning i bruken av fossilt brensel som ble multiplisert med tjue. Mellom 1980 og 2004 var den årlige vekstraten 2 %. [ 10 ] Ifølge estimater fra 2006 fra US Energy Information Administration er de estimerte 15 TW av det totale strømforbruket for 2004 delt som vist nedenfor.
| Drivstoff type | Strøm i TW [ 10 ] | Energi/år i E J |
| Petroleum | 5.6 | 180 |
| Gass | 3.5 | 110 |
| Kull | 3.8 | 120 |
| vannkraft | 0,9 | 30 |
| Kjernefysisk | 0,9 | 30 |
| Geotermisk, vind, sol, biomasse |
0,13 | 4 |
| Total | femten | 471 |
Kull ga energien til den industrielle revolusjonen på 1700- og 1800-tallet. Med ankomsten av bilen, flyene og den utbredte bruken av elektrisitet, ble olje det dominerende drivstoffet på 1900-tallet. Veksten av olje som det viktigste fossile brenselet ble forsterket av den fortsatte nedgangen i prisen mellom 1920 og 1973. Etter oljesjokkene i 1973 og 1979, der oljeprisen økte fra US$5 til US$45 per fat, var det et fall i oljeforbruket. [ 12 ] Kull og kjernekraft ble det foretrukne drivstoffet for elektrisitetsproduksjon, og sparetiltak økte energieffektiviteten .
I USA mer enn doblet gjennomsnittsbilen antall miles per gallon . Japan, som bar hovedtyngden av oljesjokkene, har gjort dramatiske forbedringer og kan nå skryte av den høyeste energieffektiviteten i verden. [ 13 ] Det har blitt det raskest voksende fossile brenselet. [ 14 ] . Til tross for dette blir fotovoltaisk solenergi raskt innlemmet som en erstatning for fossilt brensel som den dominerende energikilden. [ 15 ] Legg merke til sammenligningen ovenfor om tilgjengelighet: De totale ressursene til alle fossile brensler representerer 0,4 YJ totalt, mens tilgjengeligheten av solenergi er 3,8 YJ per år.
I 2005 utgjorde kjernekraft 6,3 % av den totale primærenergiforsyningen. [ 16 ] Kjernekraftproduksjonen i 2006 nådde 2 658 TWh, som representerer 16 % av verdens totale elektrisitetsproduksjon. [ 17 ] [ 18 ] Per november 2007 var 439 atomreaktorer i drift over hele verden, med en total kapasitet på 372 002 MW. Ytterligere 33 reaktorer var under bygging, med 94 planlagte og 222 i forslagsstatus. [ 17 ] Blant nasjonene som for tiden ikke bruker den, er 25 land enten i ferd med å bygge eller foreslå å gjøre det. [ 19 ] Noen land har annonsert planer om å fase ut atomkraft, men til dags dato har bare Italia gjort det (selv om de fortsetter å importere elektrisitet fra nasjoner med aktive atomkraftverk). [ 20 ] I tillegg til dette, selv om Østerrike , [ 21 ] Filippinene [ 22 ] og Nord-Korea [ 23 ] har bygget atomkraftverk, aborterte disse landene dem før de ble tatt i bruk.
I 2004 utgjorde fornybar energiforsyning 7 % av det globale energiforbruket. [ 24 ] Fornybarsektoren har vokst betydelig siden de siste årene av det 20. århundre, og i 2005 ble de totale nyinvesteringene anslått til 38 milliarder USD. Tyskland og Kina leder investeringene med rundt 7 milliarder dollar hver, etterfulgt av USA , Spania , Japan og India . Dette har resultert i 35 GW ekstra kapasitet per år. [ 25 ]
Hydraulisk kraftVerdens vannkraftforbruk nådde 816 GW i 2005, bestående av 750 GW store anlegg og 66 GW mikro-vannanlegg. Den største økningen i total årlig kapasitet med 10,9 GW bidro med Kina , Brasil og India , men det var mye raskere vekst innen mikro-hydro (8%), med en økning på 5 GW, hovedsakelig i Kina hvor de for tiden befinner seg i ca. 58 % av alle mikro-hydro-anlegg i verden. [ 25 ]
I Vesten , selv om Canada er verdens største vannkraftprodusent, har byggingen av store vannkraftverk stoppet opp på grunn av dens miljømessige implikasjoner. [ 26 ] Trenden i både Canada og USA har gått mot mikro-hydro på grunn av dens ubetydelige miljøpåvirkning og inkorporeringen av flere lokasjoner for kraftproduksjon. Bare i British Columbia anslås det at mikro-vannkraft vil være i stand til å mer enn doble strømproduksjonen i provinsen.
Biomasse og biodrivstoffFram til slutten av 1800-tallet var biomasse det dominerende drivstoffet, foreløpig opprettholder den bare en liten andel av den totale energiforsyningen. Elektrisiteten produsert basert på biomasse ble estimert til 44 GW for år 2005. Produksjonen av elektrisitet fra biomasse økte med 100 % i Tyskland , Ungarn , Nederland , Polen og Spania . Ytterligere 20 GW ble brukt til oppvarming (i 2004), noe som bringer det totale energiforbruket fra biomasse til rundt 64 GW. Bruk av biomasseovner til matlaging er ikke vurdert. [ 25 ] Verdens bioetanolproduksjon økte med 8 % til 33 milliarder liter , med den største økningen i USA , og nådde dermed forbruksnivået i Brasil . [ 25 ] Biodiesel økte med 85 % til 3,9 milliarder liter, og ble den raskest voksende fornybare energien i 2005. Rundt 50 % produseres i Tyskland . [ 25 ]
VindkraftVed utgangen av 2014 var den globale installerte kapasiteten for vindkraft 318 GW . [ 27 ] Denne installerte effekten dobles omtrent hvert tredje år.
Danmark genererer mer enn 25 % av sin elektrisitet fra vindkraft, og mer enn 80 land rundt om i verden bruker den i økende grad til å levere elektrisk kraft i sine distribusjonsnettverk, [ 28 ] og øker sin kapasitet årlig med rater over 20 %. I Spania produserte vindenergi 21,1 % av elektrisitetsforbruket i 2013, og ble teknologien med størst bidrag til etterspørselsdekning, selv over kjernekraft . [ 29 ]
SolenergiEnergiressursene tilgjengelig gjennom solenergi er 3,8 YJ/år (120 000 T W). Mindre enn 0,02 % av de tilgjengelige ressursene er nok til å erstatte fossile og kjernefysiske energier som energikilder. Forutsatt at nåværende bruksrater forblir konstante, vil olje gå tom om 35 år, og kull om 200 år i henhold til Hubbert-toppteorien . I praksis vil man ikke oppnå utmattelse, siden de gjenværende reservene avtar , vil naturlige begrensninger tvinge produksjonen til å bremse ned. [ 30 ] [ 31 ]
I 2016 var netttilkoblede solcellepaneler en av de raskest voksende energikildene i verden, og nådde en total installert kapasitet på 230 GW. [ 32 ] Produksjon av fotovoltaiske celler har opplevd eksponentiell vekst siden begynnelsen av det 21. århundre , og dobles omtrent hvert annet år. [ 33 ] Kina har allerede blitt den største solcelleprodusenten i verden med 42 GW installert, [ 34 ] mens Tyskland var nær 40 GW, som tilsvarer generasjonskraften til flere dusin atomkraftverk .
Kina , Japan , USA og India er landene der solcelleenergi opplever den raskeste veksten, som forventes å akselerere i årene som kommer.
Se også: Vekst av solcelleanleggForbruket av solvarmevann og solvarme er estimert til 88 GWt (gigawatt termisk energi) for 2004.
Geotermisk kraftGeotermisk energi brukes kommersielt i rundt 70 land. [ 35 ] Ved utgangen av 2005 nådde den globale bruken for elektrisitetsproduksjon 9,3 GW, med ytterligere 28 GW brukt til direkte oppvarming. [ 25 ] Dersom varmen som gjenvinnes av jordvarmepumper inkluderes, er bruken av geotermisk energi til ikke-elektriske formål beregnet til mer enn 100 GW. [ 35 ]
Strømforbruket følger stort sett bruttonasjonalproduktet , selv om det er en betydelig forskjell mellom forbruksnivåene i USA på 11,4 kW per person og i Japan og Tyskland på 6 kW per person. I utviklingsland som India er energibruken per person nær 0,7 kW . Bangladesh har det laveste forbruket med 0,2 kW per person.
USA bruker 25 % av verdens energi (med en produktivitetsandel på 22 % og 5 % av verdens befolkning). Mengden vann som trengs representerer nesten 50 % av vannet brukt i USA mot 35 % brukt i landbruket. [ 36 ] Den mest betydelige veksten i energiforbruket skjer i Kina , som har vokst med 5,5 % per år de siste 25 årene. Dens befolkning på 1,3 milliarder mennesker forbruker for tiden med en hastighet på 1,6 kW per person.
I løpet av de siste fire årene har USAs strømforbruk per innbygger sunket med 1 % per år mellom 2004 og 2008. Anslått energiforbruk vil nå 4 333 631 millioner kilowattimer i 2013, en vekst på 1,93 % de neste fem årene. Forbruket økte fra 3 715 949 i 2004 til forventet 3 937 879 millioner kilowattimer per år i 2008, med en økning på rundt 0,36 % per år. Den amerikanske befolkningen har økt med 1,3 % per år, totalt rundt 6,7 % i løpet av de fem årene. [ 37 ] Nedgangen skyldes hovedsakelig effektivitetsgevinster og bruk av energisparende lyspærer som bruker omtrent en tredjedel av elektrisiteten som brukes av glødepærer eller LED-pærer som bruker en tidel, på det meste, over deres 50 000 til 100 000 timers levetid dette gjør dem billigere enn lysstoffrør.
Et mål på effektivitet er energiintensitet. Dette måler mengden energi som hvert land trenger for å produsere en dollar av bruttonasjonalprodukt.
Industriell bruk (landbruk, gruvedrift, produksjon, konstruksjon og fiske) bruker omtrent 37 % av de totale 15 TW. Kommersiell og personlig transport bruker 20 %; oppvarming, belysning og bruk av husholdningsapparater sysselsetter 11 %; og kommersiell bruk (belysning, oppvarming og luftkondisjonering av næringsbygg, samt vannforsyning og sanitæranlegg) rundt 5 % av totalen. [ 38 ]
De resterende 27 % av verdens energi går tapt i generering og transport av energi. I 2005 var det globale strømforbruket tilsvarende 2 TW. Energien som brukes til å generere 2 TW elektrisitet er omtrent 5 TW, siden effektiviteten til et typisk kraftverk er rundt 38 %. [ 39 ] Den nye generasjonen gasskraftverk oppnår vesentlig høyere effektivitet, på 55 %. Kull er det mest utbredte drivstoffet for global elektrisitetsproduksjon. [ 40 ]
De eksisterende reservene av konvensjonelle fossile brensler er estimert til: [ 6 ]
| Gass | Energireserver i ZJ |
|---|---|
| Kull | 290,0 |
| Petroleum | 18.4 |
| Gass | 15.7 |
Det er betydelig usikkerhet for disse dataene. Estimering av fossilt brensel som er igjen på planeten avhenger av en detaljert forståelse av jordskorpen. Denne forståelsen er fortsatt ufullkommen. Mens moderne boreteknologi gjør det mulig å bore brønner på opptil 3 km vann for å verifisere den nøyaktige sammensetningen av geologien, er halvparten av havet dypere enn 3 km, og etterlater en tredjedel av planeten utenfor rekkevidden av detaljert analyse. Rapporter fra Energy Watch Group viser at oljebehovet ikke kan dekkes [ 41 ] og at uranressursen vil være oppbrukt om 70 år. [ 42 ]
KullKull er det fossile brenselet som finnes mest av. Ifølge Det internasjonale energibyrået er de påviste reservene av kull rundt 909 milliarder tonn, som de kan opprettholde dagens energiproduksjonstakt i 155 år med. [ 43 ] Det var drivstoffet som drev den industrielle revolusjonen og bruken av den fortsetter å være svært viktig. Kina, som har en av de mest forurensede byene i verden, [ 44 ] bygde omtrent to kullkraftverk i uken i løpet av 2007. [ 45 ] [ 46 ] Kullproduksjonen i Kina toppet seg imidlertid i 2013 og har vært synkende siden den gang. [ 47 ] Nylig har Kina kansellert den planlagte byggingen av mer enn 100 kullkraftverk, og favoriserte installasjonen av fornybar energi i stedet. [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]
Kull forblir likevel et av de viktigste fossile brenselene, og dets store reserver ville gjøre det til en foretrukket kandidat for å møte energibehovet til det globale samfunnet, hvis det ikke var for bekymringer om global oppvarming og andre forurensninger. [ 50 ] Med Fischer-Tropsch-prosessen kan flytende drivstoff som diesel eller jetdrivstoff fås fra kull. Stop Coal-kampanjen krever et moratorium for bygging av nye kullanlegg og forlatelse av eksisterende, basert på bekymringer om global oppvarming. [ 51 ] I USA kommer 49 % av elektrisitetsproduksjonen fra forbrenning av kull. [ 52 ]
Olje Se også: Strategiske petroleumsreserver og Hubberts toppteori .Det er estimert at det kan være 57 ZJ oljereserver på jorden (selv om estimatene varierer fra så lave som 8 ZJ, [ 10 ] bestående av for øyeblikket påviste og utvinnbare reserver, til så høye som 110 ZJ [ angivelse nødvendig ] ) bestående av tilgjengelige men ikke nødvendigvis utvinnbare reserver, og inkluderer optimistiske estimater for ukonvensjonelle kilder som tjæresand og oljeskifer . Den nåværende konsensus rundt de 18 anerkjente forsyningsprofilestimatene er at utvinningen vil toppe seg i 2020 med en hastighet på 93 millioner fat per dag. Dagens oljeforbruk er på 0,18 ZJ per år (31,1 milliarder fat), eller 85 millioner fat per dag.
Det er en økende konsensus om at topp oljeproduksjon kan nås i nær fremtid, noe som vil føre til en økning i oljeprisen . [ 53 ] En rapport fra 2005 fra det franske departementet for økonomi, industri og finans antyder at et worst-case scenario kan skje så tidlig som i 2013. [ 54 ] Det er også teorier som forutsier at toppen kan inntreffe om så lite som 2-3 år. ASPO-spådommer plasserer det i 2010. Oljeproduksjonen gikk ned fra 84,63 millioner fat per dag i 2005 til 84,60 millioner fat per dag, men vokste i 2007 til 84,66 millioner fat per dag. , og er spådd å vokse til 87,7 millioner fat per dag i 2009 .
BærekraftPolitiske betraktninger om forsyningssikkerhet og miljømessige implikasjoner knyttet til global oppvarming og bærekraft vil på sikt flytte verdens energiforbruk bort fra fossilt brensel. Toppoljekonseptet viser oss at vi har brukt omtrent halvparten av de tilgjengelige oljeressursene , og spår en nedgang i produksjonen.
En regjering som leder utfasingen av fossilt brensel bør skape økonomisk press gjennom karbonhandel og øko -skatter . Noen land utvikler handlinger basert på Kyoto-protokollen , og det er forslag om å gå videre i denne retningen. For eksempel har EU-kommisjonen foreslått at EUs energipolitikk bør etablere bindende mål for å øke nivåene av fornybar energibruk fra dagens mindre enn 7 % til 20 % i 2020. [ 55 ]
Påskeøyeffekten er sitert som et eksempel på en kultur som ikke var i stand til å utvikle seg bærekraftig, og ødela praktisk talt 100 % av naturressursene. [ 56 ]
Ifølge estimater fra Det internasjonale atomenergibyrået gjenstår tilsvarende 2500 ZJ uran. [ 57 ] Dette forutsatt bruk av hurtigoppdretterreaktoren som er i stand til å generere mer spaltbart materiale enn den forbruker. IPCC anslår at foreløpig testet økonomisk utvinnbare uranforekomster for direkte brenselssyklusreaktorer bare er opptil 2 ZJ. Det til slutt utvinnbare uranet er estimert til 17 ZJ for direkte syklusreaktorer og 1000 ZJ for hurtigavlingsreaktorer som utfører reprosessering. [ 58 ]
Verken ressurser eller teknologi begrenser atomkraftens evne til å bidra til å møte energibehovet i det 21. århundre. Likevel begynte de politiske og miljømessige implikasjonene av atomsikkerhet og radioaktivt avfall å begrense veksten av denne energiforsyningen på slutten av forrige århundre, spesielt på grunn av visse atomulykker . Bekymringer om atomspredning (spesielt angående plutonium produsert av oppdrettsreaktorer) betyr at utviklingen av atomenergi i land som Iran eller Syria blir aktivt frarådet av det internasjonale samfunnet. [ 59 ]
Kjernefysisk fusjonKjernefusjon er den fysiske prosessen der energi produseres i stjerner, inkludert Solen. Den genererer store mengder varme ved å smelte sammen kjernene til hydrogenisotoper . Varmen kan teoretisk brukes til produksjon av elektrisitet. Temperaturene og trykket som er nødvendig for å være vert for fusjon, gjør det til en svært vanskelig prosess å kontrollere og derfor en uløst teknologisk utfordring. Fusions fristende potensial er representert ved dens teoretiske evne til å levere store mengder energi, med relativt lite tilhørende forurensning. [ 60 ] Både USA og EU støtter forskning (som investering i ITER ), så vel som andre land. I følge en rapport har begrensede investeringer bremset fremgangen innen fusjonsforskning de siste 20 årene, og satt den 50 år unna kommersiell tilgjengelighet. [ 61 ]
Fornybare ressurser er tilgjengelige over tid, i motsetning til ikke-fornybare ressurser. En enkel sammenligning kan være en kullgruve og en skog. Selv om skogen kan bli uttømt, representerer den en kontinuerlig tilførsel av energi hvis den forvaltes på riktig måte, i motsetning til kullgruven som en gang var utarmet er borte. De fleste energiressursene som er tilgjengelige på jorden er fornybare ressurser.
SolenergiFornybare energikilder er enda større enn tradisjonelle fossile brensler og kan i teorien enkelt levere energien verden trenger. 89 PW [ 62 ] solenergi når planetens overflate. Selv om det ikke er mulig å fange opp alt, eller til og med det meste, vil selv å fange mindre enn 0,02 % av denne energien være nok til å dekke dagens energibehov. Hindringer for utvikling av solenergiproduksjon inkluderer væravhengighet og mangel på plass til solcellepaneler i områder med høy etterspørsel som byer. I tillegg produserer ikke solenergi elektrisitet om natten, noe som er et fremtredende problem for land som ligger på høye nordlige og nordlige breddegrader; energibehovet er høyere om vinteren, mens tilgjengeligheten av solenergi er lavere. Globalt er solenergi den raskest voksende energikilden, med en gjennomsnittlig årlig vekst på 35 % de siste årene. Japan , Europa , Kina , USA og India er de raskest voksende investorlandene for solenergi. Fremskritt innen teknologi og stordriftsfordeler, så vel som etterspørselen etter løsninger for global oppvarming, har ført til at solceller har blitt den beste kandidaten til å erstatte kjernekraft og fossilt brensel . [ 63 ]
VindkraftDen tilgjengelige vindkraften er beregnet til å variere fra 300 TW til 870 TW. [ 62 ] [ 64 ] Ifølge det laveste anslaget, med bare 5 % av tilgjengelig vindenergi, kunne dagens verdens energibehov dekkes. Mesteparten av denne vindkraften er tilgjengelig over åpent hav. Havet dekker 71 % av planeten og vinden har en tendens til å blåse sterkere over lukkede farvann fordi den møter færre hindringer.
Tidevann og bølgeenergiVed utgangen av 2005 ble 0,3 GW elektrisitet produsert av tidevannskraft . [ 25 ] På grunn av gravitasjonskreftene skapt av Månen (68%) og Solen (32%), og den relative rotasjonen av Jorden i forhold til Solen og Månen, produseres variasjonene av tidevannet. Disse resulterer i et gjennomsnittlig hastighetsspredning på rundt 3,7 TW. [ 65 ] Som et resultat avtar jordens rotasjonshastighet, og månens avstand fra jorden øker, på geologiske tidsskalaer . Om flere milliarder år vil jorden rotere med samme hastighet som månen roterer rundt den. På grunn av det kan mange TW tidevannsenergi produseres uten å påvirke himmelmekanikken nevneverdig [ sitat nødvendig ] .
En annen fysisk begrensning er energien som er tilgjengelig i tidevannssvingningene i havene, som er rundt 0,6 EJ ( exa joule ). [ 66 ] Legg merke til at dette bare representerer en liten brøkdel av jordens totale rotasjonsenergi. Uten å tvinge, ville denne energien forsvinne (med en spredningshastighet på 3,7 TW) i omtrent fire halvdaglige tidevannsperioder. På denne måten spiller spredning en betydelig rolle i tidevannsdynamikken i havene. Derfor begrenser dette den tilgjengelige tidevannskraften til rundt 0,8 TW (20 % spredningshastighet) for ikke å endre tidevannsdynamikken for mye. [ referanse nødvendig ]
Bølgene er avledet fra vinden, som igjen genereres av solenergi, og i denne konverteringen er det et fall på rundt to størrelsesordener i den tilgjengelige energien. Energistrømmen til bølgene som når kysten våre utgjør 3 TW. [ 67 ]
Geotermisk kraftEstimater av globale geotermiske energiressurser varierer betydelig. I følge en studie fra 1999 ble det antatt at de kunne utgjøre mellom 65 og 138 GW kraftproduksjonskapasitet "ved bruk av forbedrede teknologier". [ 68 ]
En rapport fra MIT fra 2006 som tok hensyn til bruken av Enhanced Geothermal Systems (EGS) konkluderte med at det ville være rimelig å generere 100 GWe (gigawatt elektrisitet) eller mer innen 2050, i USA alene , med et investeringsmaksimum av én milliard amerikanske dollar i forskning og utvikling over 15 år. [ 35 ]
MIT-rapporten beregnet totale globale EGS-ressurser på ca. 13 YJ, hvorav ca. 200 ZJ ville være utvinnbare, med denne andelen potensielt økende med ca. 2 YJ gjennom teknologiske forbedringer - nok til å møte behovene for globale energikilder i mange årtusener . [ 35 ]
BiomasseBiomasse og biodrivstoffproduksjon er voksende næringer ettersom interessen for bærekraftige drivstoffkilder øker. Bruk av avfallsprodukter unngår dilemmaet mellom mat eller drivstoff, mens forbrenning av metangass reduserer klimagassutslippene, siden det selv om det frigjør karbondioksid, har en drivhuseffektkapasitet som er 23 ganger lavere enn metan. Biodrivstoff representerer en bærekraftig delvis erstatning for fossilt brensel, selv om deres netto innvirkning på klimagassutslipp avhenger av landbrukspraksisen som brukes til å dyrke plantematerialet som brukes til å generere drivstoffet. Selv om det er en utbredt oppfatning at biodrivstoff kan være karbonnøytralt, er det bevis på at biodrivstoff produsert ved dagens oppdrettsmetoder er netto karbonutslipp. [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] Biomasse og geotermisk energi er bare to fornybare energikilder som krever nøye håndtering for å unngå lokal uttømming. [ 72 ]
Hydraulisk kraftI 2005 leverte vannkraft 16,4 % av verdens elektrisitet. [ 73 ] Store demninger er fortsatt under utforming. Vannkraft er imidlertid sannsynligvis ikke et av de beste alternativene for fremtidens energiproduksjon i utviklede land gitt at de beste stedene for den i disse landene allerede utnyttes eller er uforenlige av andre grunner, inkludert miljømessige årsaker.
Danmark og Tyskland har begynt å investere i solenergi, til tross for deres ugunstige geografiske plassering. Tyskland er for tiden den største forbrukeren av solcelleceller i verden. Danmark og Tyskland har installert henholdsvis 3 GW og 17 GW vindenergi . I 2005 genererte vind 18,5 % av all elektrisitet i Danmark. [ 74 ] Brasil investerer i produksjon av etanol fra rørsukker, og dette har blitt en betydelig del av transportdrivstoffet som brukes i landet. Fra og med 1965 investerte Frankrike tungt i atomkraft og til dags dato kommer tre fjerdedeler av elektrisiteten fra atomreaktorer. [ 11 ] Sveits planlegger å kutte energiforbruket sitt med mer enn halvparten for å bli et "2000 Watt Society" innen 2050, og Storbritannia jobber med spesifikasjoner for ny boligbygging basert på prinsippet om " Building energy ". zero " før 2016. Kina på sin side, vil holde seg til en bærekraftig energistrategi og gi aktive bidrag til bærekraftig energiutvikling og energisikkerhet i verden, har skissert en plan for å redusere energiforbruket i bruttonasjonalprodukt per enhet med rundt 20 prosent innen 2010, sammenlignet med 2005 nivå,
I det 21. århundre kunne mange av disse ulike energistrategiene få større relevans og fortrenge allestedsnærværende fossilt brensel.
Det bør bemerkes at da den grønne revolusjonen forvandlet landbruket over hele kloden, mellom 1950 og 1984, økte kornproduksjonen med 250 %. Energien til denne grønne revolusjonen ble levert av fossilt brensel i form av gjødsel (naturgass), plantevernmidler (olje) og energisk tvungen vanning . [ 75 ] Topp global hydrokarbonproduksjon ( Hubberts toppteori ) kan teste Malthus sin kritikk . [ 76 ]