Forskare har publicerat en detaljerad färdplan för att flytta 139 länder till 100 procent förnybar energi år 2050, enligt en ny studie.
Energiexperter vid Stanford University rapporterade att man använder vind-, sol-, geotermisk och vatten (vattenkraft, tidvatten och våg) energi för att elektrifiera alla ekonomiska sektorer som behöver kraft för att driva - inklusive själva elnätet, transport, värme och kylning, industri och jordbruk, skogsbruk och fiskerinäringar - skulle avsevärt minska energiförbrukningen, minska dödsfallen från luftföroreningar, skapa miljoner jobb, stabilisera energipriserna och spara biljoner dollar på hälsovård och klimatrelaterade kostnader.
"Vi har individuella planer för vart och ett av de 139 länderna, och dessa representerar mer än 99 procent av alla utsläpp över hela världen", säger Mark Jacobson, chef för Stanford Universitys Atmosphere and Energy-program, till Live Science.
Studien tittade på världens energibehov, från och med 2012 och beräknades fram till 2050. År 2012 använde världen 12.105 terawatts (TW) energi, vilket är lika med 12.105 biljoner watt. År 2050 kommer världen att behöva 20,604 TW om ingenting förändras och varje land fortsätter med samma tillvägagångssätt som den för närvarande använder för att möta energibehov, skrev forskarna i studien.
Men om samma affärssektorer skulle vända sig till förnybara energikällor för att elektrifiera alla sina kraftbehov, skulle världen behöva bara 11,804 TW för att möta de globala kraven i kraven, enligt studien. Detta beror på att el är mer effektiv än förbränning, enligt forskarna.
I en video som förklarade huvudpunkterna i studien erbjöd Jacobson ett exempel: I en elbil sa han, 80 till 82 procent av den använda elen går mot att flytta bilen; resten slösas bort som värme. I ett bensindrivet fordon å andra sidan går bara 17 till 20 procent av energin i bränslet mot att flytta bilen, och resten slösas bort som värme, sade han.
Energi behövs också för att bryta, förfina och transportera fossila bränslen. Som sådan skulle övergången till 100 procent förnybar energi eliminera dessa energikrävande och miljömässigt förstörande processer, säger rapportförfattarna.
Färdplan för framtiden
I sin studie visar Jacobson och hans kollegor hur vind, vatten, geotermisk energi och solenergi kan möta den globala efterfrågan på 11,804 TW energi medan man undviker den förutsagda globala temperaturökningen på 2,7 grader Fahrenheit (1,5 grader Celsius) över förindustriella nivåer fram till 2050. Forskarna redogör för hur detta skulle rädda livet för 4 miljoner till 7 miljoner människor som annars skulle ha dött av sjukdomar orsakade av luftföroreningar, spara länder över 20 biljoner dollar totalt i hälso- och klimatkostnader och ge en nettoökning på mer än 24 miljoner långsiktiga jobb.
"Det verkar som om det inte går bra för mig," sa Jacobson till Live Science.
Studien bygger på tidigare arbete från Jacobson, som började sin karriär som forskare och försökte förstå hur luftföroreningar påverkar klimatet. Han sa att de under de första åren fokuserade han på problemen, men omkring 1999 började han titta på lösningar.
2009 publicerade Jacobson och Mark Delucchi, en forskare vid Institute of Transportation Studies vid University of California, Berkeley, en studie i Scientific American som beskrev en plan för att driva världen med 100 procent förnybar energi.
Under de följande åren arbetade Jacobson och Delucchi med uppföljningsstudier som undersökte dessa frågor på statsnivå, och forskarna har nu utvidgat denna forskning till 139 länder. Detaljerad energidata för de återstående 59 länderna i världen fanns inte och kunde därför inte inkluderas i studien, säger forskarna.
Den totala kostnaden för övergången till en infrastruktur med 100 procent förnybar energi - en plan som ser länderna flytta först till 80 procent förnybar energi år 2030 - kan vid första anblicken tyckas vara olycksbådande, men Jacobson och hans team har också krossat dessa nummer .
Jacobson sade att kostnaden för att bygga förnybara energisystem, inklusive lagring och överföring, i genomsnitt över alla länder är 8,9 cent per kilowatt-timme (kWh). I en värld som inte går över och behåller det nuvarande systemet med fossila bränslen är kostnaden 9,8 cent / kWh.
Och det inkluderar inte kostnaderna för samhället.
Klimatförändringens pris
Fossilbränsle kommer med hälso- och klimatrelaterade kostnader. Författarna uppskattar att länder år 2050 kommer att spendera upp till 28 biljoner dollar per år i kostnader för miljö, egendom och människors hälsa frågor relaterade till global uppvärmning, inklusive översvämningar, förstörelse av fastigheter, jordbruksförlust, torka, bränder, värmestress och stroke, luftföroreningar, influensa, malaria, denguefeber, hungersnöd, försurning av havet och mer.
Och om världen inte vidtar några åtgärder för att ta itu med klimatförändringarna och isen fortsätter att smälta vid jordens poler i den nuvarande takten kommer 7 procent av världens kustlinjer att vara under vatten, sade Jacobson.
Jacobson sade att den totala samhällskostnaden för förnybar energi - som inkluderar kostnaderna för hälso- och klimatfrågor, liksom de direkta energikostnaderna för vind, vatten och solkraft - är ungefär en fjärdedel av fossila bränslen.
"I andra världar minskar du den totala kostnaden för samhället med cirka 75 procent," sade han. "Kostnadsfördelarna med detta är enorma."
Flera länder går redan mot en portfölj för förnybar energi för att uppfylla 100 procent av deras kraftbehov för alla affärssektorer, enligt studien. Listan inkluderar Tadzjikistan (76,0 procent), Paraguay (58,9 procent), Norge (35,8 procent), Sverige (20,7 procent), Costa Rica (19,1 procent), Schweiz (19,0 procent), Georgien (18,7 procent), Montenegro (18,4 procent) ) och Island (17,3 procent).
Hittills har USA bara 4,2 procent av sin totala el som produceras av förnybara källor. Men landet har en fördel enligt forskarna. Studien fann att länder som USA, med mer mark per befolkningsstorlek, skulle ha den enklaste tiden att göra övergången. Länder som förväntas ha den svåraste tiden är de som är små, geografiskt, men som har mycket stora populationer. Länder som Singapore, Gibraltar och Hong Kong kommer att ha de största utmaningarna som övergår till 100 förnybar energi, enligt Jacobson.
Fortfarande finns det sätt att lösa problemet, sade han. Dessa regioner kan vända sig till vindkraft till havs, eller de kan utbyta energi med ett grannland, tillade han.
"Med denna information ger vi förtroende för länderna att de kan vara självförsörjande," sade Jacobson. "Jag hoppas att olika länder kommer att förbinda sig till 100 procent förnybar energi och 80 procent till 2030."
