« Énergie durable » : différence entre les versions

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L'énergie durable implique l'augmentation de la production d'énergie renouvelable, la mise à disposition universelle d'une énergie sûre et la conservation de l'énergie. Dans le sens des aiguilles d'une montre, en partant du haut à gauche : centrale solaire thermodynamique avec stockage de la chaleur dans des sels fondus en Espagne, énergie éolienne en Afrique du Sud, cuisine propre en Éthiopie et transports publics à Singapour.

L'utilisation de l'énergie est considérée comme durable si elle répond aux besoins du présent sans compromettre les besoins des générations futures. Les définitions de l'énergie durable incluent généralement des aspects environnementaux, comme les émissions de gaz à effet de serre, et des aspects sociaux et économiques, comme la précarité énergétique.

Les sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne, l'énergie hydroélectrique, l'énergie solaire et l'énergie géothermique sont généralement beaucoup plus durables que les sources de combustibles fossiles. Toutefois, certains projets d'énergie renouvelable, comme le déboisement pour la production de biocarburants, peuvent causer de graves dommages environnementaux. L'énergie nucléaire est une source à faible émission de carbone et son bilan de sécurité est comparable à celui de l'énergie éolienne et solaire, mais sa durabilité fait l'objet de débats en raison des préoccupations liées à la prolifération nucléaire, aux déchets nucléaires et aux accidents. Le passage du charbon au gaz naturel présente des avantages pour l'environnement, mais peut retarder le passage à des options plus durables.

La transition énergétique visant à répondre de manière durable aux besoins mondiaux en électricité, en chauffage, en refroidissement et en transport est l'un des plus grands défis auxquels l'humanité est confrontée au XXI^e siècle. La production et la consommation d'énergie sont responsables de plus de 70 % des émissions de gaz à effet de serre qui provoquent le changement climatique, la pénurie d'eau et la perte de la biodiversité, et peuvent générer des déchets toxiques. La consommation de combustibles fossiles et de biomasse contribue largement à la pollution atmosphérique, qui est à l'origine de quelque 7 millions de décès chaque année. 770 millions de personnes n'ont pas accès à l'électricité et plus de 2,6 milliards de personnes utilisent des combustibles polluants comme le bois ou le charbon de bois pour cuisiner.

Les coûts de l'énergie éolienne, solaire et des batteries ont rapidement baissé et devraient continuer à baisser grâce à l'innovation et aux économies d'échelle. Pour accueillir une part plus importante de sources d'énergie variables, le réseau électrique a besoin d'infrastructures supplémentaires telles que le stockage de l'énergie sur le réseau. Ces sources ont généré 8,5 % de l'électricité mondiale en 2019, une part qui a augmenté rapidement. Un système énergétique durable verra probablement une évolution vers une utilisation accrue de l'électricité dans des secteurs tels que les transports, les économies d'énergie et l'utilisation d'hydrogène produit par des énergies renouvelables ou à partir de combustibles fossiles avec capture et stockage du carbone. L'électricité et les combustibles propres se démocratisent pour remplacer l'utilisation de combustibles de cuisson très polluants dans les pays à faible revenu. L'accord de Paris sur le climat visant à limiter le changement climatique et les objectifs de développement durable des Nations unies visent une transition rapide vers l'énergie durable. Les gouvernements utilisent diverses politiques pour promouvoir une utilisation plus durable de l'énergie, comme les normes d'efficacité énergétique, la tarification du carbone, les réglementations sur la pollution par les combustibles fossiles, les investissements dans les énergies renouvelables et la suppression progressive des subventions aux combustibles fossiles.

Définitions et contexte

Développement durable et critères de durabilité

Le concept de développement durable, dont l'énergie est une composante essentielle, est décrit par la Brundtland Commission des Nations Unies dans son rapport de 1987 intitulé Notre avenir à tous. Elle définit le développement durable comme un développement qui « répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs »^[1]. Cette description du développement durable a depuis été reprise dans de nombreuses définitions et explications de l'énergie durable^[2]^,^[3]^,^[4]^,^[1]. Aucune interprétation de la manière dont le concept de durabilité s'applique à l'énergie n'a été acceptée dans le monde entier^[5]. La Commission économique pour l'Europe des Nations unies et divers spécialistes du domaine incluent trois aspects (ou critères) principaux de la durabilité dans leurs définitions de travail de l'énergie durable :

Les aspects environnementaux comprennent les émissions de gaz à effet de serre, les impacts sur la biodiversité et les écosystèmes, la production de déchets dangereux et d'émissions toxiques^[5], la consommation d'eau^[6], et l'épuisement des ressources non renouvelables^[4] ;
Les aspects économiques et sociaux comprennent le fait qu'une énergie fiable soit abordable pour tous^[5]^,^[4] et remplisse les conditions de la sécurité énergétique (en) afin que chaque pays ait un accès constant à une énergie suffisante^[5]^,^[7].

La transition énergétique visant à répondre de manière durable aux besoins mondiaux en matière d'électricité, de chauffage, de refroidissement et de transport est l'un des plus grands défis auxquels l'humanité est confrontée au XXI^e siècle, tant en ce qui concerne la satisfaction des besoins actuels que les effets sur les générations futures^[8]^,^[9]. Améliorer l'accès à l'énergie dans les pays les moins avancés et rendre l'énergie plus propre sont des éléments essentiels pour atteindre la plupart des objectifs de développement durable fixés par les Nations unies pour 2030, qui couvrent des questions allant de la lutte contre le changement climatique à l'égalité entre les sexes^[10]. L'Objectif de développement durable n^o 7 appelle à « garantir l’accès de tous à des services énergétiques fiables, durables et modernes, à un coût abordable » d'ici 2030^[11].

Problèmes environnementaux

Le système énergétique actuel contribue à de nombreux problèmes environnementaux, notamment le changement climatique, la pollution de l'air, la perte de la biodiversité, le rejet de toxines dans l'environnement et la pénurie d'eau. En 2014, la production et la consommation d'énergie ont été responsables de 72 % des émissions annuelles de gaz à effet de serre d'origine humaine. La production d'électricité et de chaleur contribue à 31 % des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine, l'utilisation de l'énergie dans les transports à 15 % et l'utilisation de l'énergie dans la fabrication et la construction à 12 %. En outre, 5 % sont émis par les processus associés à la production de combustibles fossiles et 8 % par diverses autres formes de combustion de carburants^[13]^,^[14].

La combustion de combustibles fossiles et de biomasse est une source majeure de polluants atmosphériques nocifs pour la santé humaine^[15]^,^[16]. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que la pollution de l'air extérieur est à l'origine de 4,2 millions de décès par an^[17] et que la pollution de l'air intérieur est à l'origine de 3,8 millions de décès par an^[18]. Environ 91 % de la population mondiale vit avec des niveaux de pollution atmosphérique qui dépassent les limites recommandées par l'OMS^[19]. Limiter le réchauffement climatique à 2 °C pourrait sauver environ un million de ces vies par an d'ici 2050, tandis que limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C pourrait sauver des millions de vies tout en augmentant la sécurité énergétique et en réduisant la pauvreté^[20]^,^[21]^,^[22]. De multiples analyses des stratégies de décarbonisation américaines ont montré que les avantages quantifiés pour la santé peuvent compenser de manière significative les coûts de mise en œuvre de ces stratégies^[23]. La combustion du charbon libère des éléments précurseurs qui se transforment en ozone troposphérique et en pluies acides, surtout si le charbon n'est pas nettoyé avant la combustion^[24].

Les impacts environnementaux vont au-delà des sous-produits de la combustion. Les déversements de pétrole en mer nuisent à la vie marine et peuvent provoquer des incendies qui libèrent des émissions toxiques^[25]. Environ 10 % de l'utilisation mondiale de l'eau est consacrée à la production d'énergie, principalement pour le refroidissement des centrales thermiques. Dans les régions déjà sèches, cela contribue à la pénurie d'eau. La production de bioénergie, l'extraction et le traitement du charbon et l'extraction du pétrole nécessitent également de grandes quantités d'eau^[26].

Précarité énergétique

Article principal : Précarité énergétique.

Carte des personnes ayant accès à l'énergie. Le manque d'accès est plus prononcé en Inde, en Afrique subsaharienne et en Asie du Sud-Est. — Carte du monde montrant où vivaient les personnes sans accès à l'électricité en 2016 — principalement en Afrique subsaharienne.

En 2019, 770 millions de personnes n'ont pas accès à l'électricité, dont les trois quarts vivent en Afrique subsaharienne^[27]. En 2020, plus de 2,6 milliards de personnes dans les pays en développement dépendent de la combustion de combustibles polluants tels que le bois, les déjections animales, le charbon ou le kérosène pour cuisiner^[28].

La cuisson avec des combustibles polluants est à l'origine d'une pollution nocive de l'air à l'intérieur des habitations, qui est à l'origine de 1,6 à 3,8 millions de décès par an, selon les estimations^[29]^,^[30], et contribue également de manière significative à la pollution de l'air à l'extérieur^[31]. Les effets sur la santé se concentrent sur les femmes, qui sont susceptibles d'être responsables de la cuisson, et sur les jeunes enfants^[31]. Le travail de collecte de combustible expose les femmes et les enfants à des risques de sécurité et prend souvent 15 heures ou plus par semaine, ce qui limite le temps dont ils disposent pour l'éducation, le repos et le travail rémunéré^[31]. De graves dommages environnementaux locaux, y compris la désertification, peuvent être causés par la récolte excessive de bois et d'autres matériaux combustibles^[32]. Les efforts visant à améliorer l'accès aux combustibles de cuisson et aux fourneaux propres suivent à peine la croissance démographique, et les politiques actuelles et prévues laisseraient encore 2,4 milliards de personnes sans accès en 2030^[28].

Une énergie fiable et abordable, en particulier l'électricité, est essentielle pour les soins de santé, l'éducation et le développement économique^[33]. Dans les cliniques de santé, l'électricité est nécessaire pour le fonctionnement des équipements médicaux, la réfrigération des vaccins et des médicaments, et l'éclairage^[33], mais une enquête menée en 2018 dans six pays d'Asie et d'Afrique a révélé que la moitié des établissements de santé n'avaient pas ou peu accès à l'électricité^[34]. Les ménages sans électricité utilisent généralement des lampes à kérosène pour s'éclairer, ce qui crée des fumées toxiques^[35]. Selon un rapport de l'AIE pour 2020, les politiques actuelles et prévues laisseraient encore plus de 660 millions de personnes sans électricité en 2030^[27].

Économies d'énergie

Articles détaillés : Économies d'énergie et Efficacité énergétique (économie).

L'augmentation de l'efficacité énergétique est l'un des moyens les plus importants de réduire la pollution liée à l'énergie tout en offrant des avantages économiques et en améliorant la qualité de vie. Pour certains pays, l'efficacité peut améliorer la sécurité énergétique en réduisant la dépendance aux importations de combustibles fossiles. L'efficacité a le potentiel de ralentir la croissance de la demande d'énergie afin de permettre à l'offre croissante d'énergie propre de réduire considérablement l'utilisation de combustibles fossiles^[36]. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) estime que 40 % des réductions d'émissions de gaz à effet de serre nécessaires pour respecter l'accord de Paris sur le climat peuvent être réalisées en augmentant l'efficacité énergétique^[37]^,^[38]. Les voies d'atténuation du changement climatique qui sont conformes à ces objectifs montrent que l'utilisation de l'énergie reste à peu près la même entre 2010 et 2030, puis augmente légèrement d'ici 2050^[39].

Les améliorations de l'efficacité énergétique ont ralenti entre 2015 et 2018, en partie à cause des préférences des consommateurs pour des voitures plus grandes. À l'échelle mondiale, les gouvernements n'ont pas non plus fortement accru leurs ambitions en matière de politique d'efficacité énergétique au cours de cette période^[38]. Les politiques visant à améliorer l'efficacité peuvent inclure des codes de construction, des normes de performance et la tarification du carbone^[40]. L'efficacité énergétique et les énergies renouvelables sont souvent considérées comme les deux piliers de l'énergie durable^[41]^,^[42].

Le changement de comportement est un autre moyen important d'économiser l'énergie. Dans le scénario de l'Agence internationale de l'énergie visant à atteindre des émissions nettes nulles de gaz à effet de serre en 2050, plusieurs changements comportementaux importants sont décrits, dont la moitié environ découle du transport. Dans leur scénario, certains vols d'affaires sont remplacés par des vidéoconférences, le vélo et la marche gagnent en popularité et davantage de personnes utilisent les transports publics^[43].

Sources d'énergie

Sources renouvelables

Article détaillé : Énergie renouvelable.

Les technologies d'énergie renouvelable sont des contributeurs essentiels à l'énergie durable, car elles contribuent généralement à la sécurité énergétique mondiale et réduisent la dépendance à l'égard des ressources en combustibles fossiles, atténuant ainsi les émissions de gaz à effet de serre^[45]. Les termes d'« énergie durable » et d'« énergie renouvelable » sont souvent utilisés de manière interchangeable^[46]. Cependant, les projets d'énergie renouvelable soulèvent parfois d'importants problèmes de durabilité, tels que les risques pour la biodiversité lorsque des zones de grande valeur écologique sont converties en production de bioénergie ou en parcs éoliens ou solaires^[47]^,^[48].

L'hydroélectricité est la plus grande source d'électricité renouvelable, tandis que l'énergie solaire et l'énergie éolienne ont connu une croissance et des progrès substantiels au cours des dernières années ; l'énergie solaire photovoltaïque et l'énergie éolienne terrestre sont les formes les moins coûteuses d'ajout de nouvelles capacités de production d'électricité dans la plupart des pays^[49]^,^[50]. Pour plus de la moitié des 770 millions de personnes qui n'ont actuellement pas accès à l'électricité, les solutions d'énergie renouvelable décentralisées telles que les mini-réseaux alimentés par l'énergie solaire sont susceptibles d'être la méthode la moins coûteuse pour fournir un accès d'ici 2030^[27].

Solaire

Articles détaillés : Énergie solaire, Énergie solaire photovoltaïque et Chauffe-eau solaire.

L'énergie solaire est la principale source d'énergie de la Terre, une ressource propre et disponible en abondance dans de nombreuses régions^[51]. En 2019, l'énergie solaire a fourni environ 3 % de l'électricité mondiale^[52], principalement grâce aux panneaux solaires à base de cellules photovoltaïques. Les panneaux sont montés au sommet des bâtiments ou utilisés dans des parcs solaires connectés au réseau électrique. Le coût de l'énergie solaire photovoltaïque a rapidement baissé, ce qui entraîne une forte croissance de la capacité mondiale^[53]. Le coût de l'électricité produite par les nouvelles fermes solaires est compétitif, voire moins cher dans de nombreux endroits, que l'électricité produite par les centrales au charbon existantes^[54].

L'énergie solaire concentrée produit de la chaleur pour alimenter un moteur thermique. Comme la chaleur est stockée, ce type d'énergie solaire est acheminable : elle peut être produite en fonction des besoins^[55]. Les systèmes de chauffage solaire thermique sont utilisés pour de nombreuses applications : eau chaude, chauffage des bâtiments, séchage et dessalement^[56]. En 2018, l'énergie solaire a satisfait 1,5 % de la demande finale d'énergie pour le chauffage et le refroidissement^[57].

Énergie éolienne

Article détaillé : Énergie éolienne.

En tant que source d'énergie propre, le vent a été un moteur important du développement au cours des millénaires, fournissant le transport sur mer et l'énergie mécanique pour les processus industriels et la mise en valeur des terres^[58]. En 2019, les éoliennes ont fourni environ 6 % de l'électricité mondiale^[52]. L'électricité produite par les parcs éoliens terrestres est souvent moins chère que les centrales à charbon existantes, et compétitive avec le gaz naturel et le nucléaire^[54]. Les éoliennes peuvent également être placées dans l'océan, où les vents sont plus réguliers et plus forts que sur terre, mais où les coûts de construction et de maintenance sont plus élevés. Selon les prévisions de certains analystes, l'énergie éolienne offshore deviendra moins chère que l'énergie éolienne terrestre au milieu des années 2030^[59].

Les parcs éoliens terrestres, souvent construits dans des zones sauvages ou rurales, ont un impact visuel sur le paysage^[60]. Les populations locales de chauves-souris peuvent être fortement impactées par les collisions^[61]. Le bruit et la lumière vacillante créés par les turbines peuvent être gênants, et contraignent la construction près des zones densément peuplées. Contrairement aux centrales nucléaires et aux centrales à combustibles fossiles, l'énergie éolienne ne consomme pas d'eau pour produire de l'électricité^[62]. La construction des éoliennes nécessite peu d'énergie par rapport à l'énergie produite par la centrale éolienne elle-même^[63]. Les pales des éoliennes ne sont pas entièrement recyclables ; des recherches sont en cours sur des méthodes de fabrication de pales plus faciles à recycler^[64].

Hydroélectricité

Article détaillé : Énergie hydroélectrique.

Les centrales hydroélectriques convertissent l'énergie de l'eau en mouvement en électricité. En moyenne, l'hydroélectricité se classe parmi les sources d'énergie ayant les plus faibles niveaux d'émissions de gaz à effet de serre par unité d'énergie produite, mais les niveaux d'émissions varient énormément d'un projet à l'autre^[65]. En 2019, l'hydroélectricité a fourni 16 % de l'électricité mondiale, alors qu'elle avait atteint un pic de près de 20 % au milieu et à la fin du XX^e siècle^[66]^,^[67]. La même année, elle a produit 60 % de l'électricité au Canada et près de 80 % au Brésil^[66].

Dans l'hydroélectricité conventionnelle, un réservoir est créé derrière un barrage. Les centrales hydroélectriques conventionnelles fournissent un approvisionnement en électricité hautement flexible et répartissable et peuvent être combinées à l'énergie éolienne et solaire pour assurer les pointes de consommation et compenser lorsque le vent et le soleil sont moins disponibles^[68].

Dans la plupart des projets hydroélectriques conventionnels, la matière biologique qui est submergée par l'inondation du réservoir se décompose, devenant une source de dioxyde de carbone et de méthane^[69]. Ces émissions de gaz à effet de serre sont particulièrement importantes dans les régions tropicales^[70]. À leur tour, la déforestation et le changement climatique peuvent réduire la production d'énergie des barrages hydroélectriques^[68]. Selon l'emplacement, la mise en œuvre de barrages à grande échelle peut déplacer les résidents et causer des dommages environnementaux locaux importants^[68].

Les installations hydroélectriques au fil de l'eau ont généralement moins d'impact sur l'environnement que les installations à réservoir, mais leur capacité à produire de l'électricité dépend du débit du fleuve, qui peut varier en fonction des conditions météorologiques quotidiennes et saisonnières. Les réservoirs permettent de contrôler la quantité d'eau utilisée pour la lutte contre les inondations et la production flexible d'électricité, tout en assurant la sécurité en cas de sécheresse pour l'approvisionnement en eau potable et l'irrigation^[71].

Géothermie

Article détaillé : Géothermie.

L'énergie géothermique est produite en exploitant la chaleur qui existe sous la croûte terrestre. La chaleur peut être obtenue en forant dans le sol puis en la transportant par un fluide caloporteur tel que l'eau, la saumure ou la vapeur^[72]. L'énergie géothermique peut être exploitée pour la production d'électricité et pour le chauffage. L'utilisation de l'énergie géothermique se concentre dans les régions où l'extraction de la chaleur est économique : il faut une combinaison de chaleur, de débit et de perméabilité élevée^[73]. Dans le monde, en 2018, la géothermie a fourni 0,6 % de la demande d'énergie finale en chauffage et refroidissement dans les bâtiments^[57].

L'énergie géothermique est une ressource renouvelable car l'énergie thermique est constamment reconstituée à partir des régions voisines plus chaudes^[74]. Les émissions de gaz à effet de serre des centrales électriques géothermiques sont en moyenne de 45 grammes de dioxyde de carbone par kilowatt-heure d'électricité, soit moins de 5 % des émissions des centrales à charbon classiques^[75]. La géothermie comporte un risque d'induction de séismes, nécessite une protection efficace pour éviter la pollution de l'eau et émet des émissions toxiques qui peuvent être captées^[76].

Bioénergie

Article détaillé : Bioénergie.

La biomasse est une source d'énergie renouvelable polyvalente et courante. Si la production de biomasse est bien gérée, les émissions de carbone peuvent être considérablement compensées par l'absorption du dioxyde de carbone par les plantes au cours de leur vie^[77]. La biomasse peut être brûlée pour produire de la chaleur et de l'électricité ou convertie en biocarburants modernes tels que le biodiesel et l'éthanol^[78]^,^[79]. Les biocarburants sont souvent produits à partir de maïs ou de canne à sucre. Ils sont utilisés pour alimenter les transports, souvent mélangés à des combustibles fossiles liquides^[77].

L'utilisation de terres agricoles pour la culture de la biomasse peut entraîner une diminution des terres disponibles pour la culture des aliments. Étant donné que la photosynthèse ne capte qu'une petite fraction de l'énergie de la lumière solaire et que les cultures nécessitent des quantités importantes d'énergie pour être récoltées, séchées et transportées, il faut beaucoup de terres pour produire de la biomasse^[80]. Si la biomasse est récoltée à partir de cultures, comme les plantations d'arbres, la culture de ces cultures peut déplacer les écosystèmes naturels, dégrader les sols et consommer des ressources en eau et des engrais synthétiques^[81]^,^[82]. Environ un tiers de tout le bois utilisé comme combustible est récolté de manière non durable^[83]. Dans certains cas, ces impacts peuvent en fait entraîner une augmentation des émissions globales de carbone par rapport à l'utilisation de carburants à base de pétrole^[82]^,^[84].

Aux États-Unis, l'éthanol à base de maïs a remplacé environ 10 % de l'essence automobile, ce qui nécessite une proportion importante de la récolte annuelle de maïs^[85]^,^[86]. En Malaisie et en Indonésie, le défrichage des forêts pour produire de l'huile de palme pour le biodiesel a entraîné de graves effets sociaux et environnementaux, car ces forêts sont des puits de carbone essentiels et des habitats pour des espèces menacées^[87].

Les sources de biomasse plus durables comprennent les cultures sur des sols impropres à la production alimentaire, les algues et les déchets^[77]. Si la source de biomasse est constituée de déchets, les brûler ou les convertir en biogaz est une solution pour s'en débarrasser^[81]. Les biocarburants de deuxième génération (en), produits à partir de plantes non alimentaires, réduisent la concurrence avec la production alimentaire, mais peuvent avoir d'autres effets négatifs, notamment des compromis avec les zones de conservation et la pollution atmosphérique locale^[77].

Selon le Comité britannique sur le changement climatique, à long terme, toutes les utilisations de la bioénergie doivent utiliser le captage et le stockage du carbone (BECSC)^[88], et les utilisations où le captage efficace du carbone n'est pas possible, comme l'utilisation de biocarburants dans les véhicules, devraient être progressivement abandonnées^[89].

Énergie marine

Article détaillé : Énergie marine.

L'énergie marine représente la plus petite part du marché de l'énergie. Elle englobe l'énergie marémotrice, qui approche la maturité, et l'énergie houlomotrice, qui est plus précoce dans son développement. Deux systèmes de barrages marémoteurs, en France et en Corée, représentent 90 % de la production totale. Si les dispositifs d'énergie marine isolés présentent peu de risques pour l'environnement, les impacts des dispositifs à plusieurs modules sont moins bien connus^[90].

Sources non renouvelables

Les experts et les acteurs politiques (par exemple au sein de l'Union européenne) débattent longuement de la question de savoir si les sources d'énergie non renouvelables telles que l'énergie nucléaire et le gaz naturel peuvent être considérées comme durables et donc bénéficier d'un label d'investissement vert, ou non : des experts du Centre commun de recherche (CCR), l'organe d'expertise scientifique de l'UE, ont déclaré en avril 2021 que l'énergie nucléaire était « durable »^[91]. Les débats sur le gaz naturel sont également en cours^[91].

Passage au gaz

Pour une unité d'énergie produite, les émissions de gaz à effet de serre du cycle de vie du gaz naturel sont environ 40 fois supérieures à celles de l'énergie éolienne ou nucléaire, mais bien inférieures à celles du charbon. Le gaz naturel produit environ la moitié des émissions du charbon lorsqu'il est utilisé pour produire de l'électricité, et environ deux tiers des émissions du charbon lorsqu'il est utilisé pour produire de la chaleur. La réduction des fuites de méthane dans le processus d'extraction et de transport du gaz naturel permet de diminuer davantage les émissions^[92]. Le gaz naturel produit moins de pollution atmosphérique que le charbon^[93].

La construction de centrales électriques au gaz et de gazoducs est présentée comme un moyen d'éliminer progressivement la pollution due à la combustion du charbon et du bois et d'augmenter l'approvisionnement en énergie dans certains pays africains dont la population ou l'économie croît rapidement^[94], mais cette pratique est controversée. Le développement des infrastructures de gaz naturel risque de créer un verrouillage du carbone et des actifs échoués^[95]^,^[96] .

Énergie nucléaire

Article détaillé : Débat sur l'énergie nucléaire.

Les centrales nucléaires sont utilisées depuis les années 1950 pour produire un approvisionnement régulier en électricité à faible teneur en carbone, sans créer de pollution atmosphérique locale. En 2020, les centrales nucléaires de plus de 30 pays ont produit 10 % de l'électricité mondiale^[97], mais près de 50 % de l'électricité à faible teneur en carbone aux États-Unis et dans l'Union européenne. À l'échelle mondiale, l'énergie nucléaire est la deuxième source d'énergie à faible teneur en carbone après l'énergie hydraulique^[98]. L'énergie nucléaire utilise peu de terres par unité d'énergie produite, par rapport aux principales énergies renouvelables^[99].

Les émissions de gaz à effet de serre liées au cycle de vie de l'énergie nucléaire (y compris l'extraction et le traitement de l'uranium) sont similaires à celles des sources d'énergie renouvelables^[100]. La réduction du temps et du coût de construction des nouvelles centrales nucléaires est un objectif poursuivi depuis des décennies, mais les progrès sont limités^[101]^,^[102].

La question de savoir si l'énergie nucléaire peut être considérée comme durable fait l'objet d'une controverse considérable, les débats tournant autour du risque d'accidents nucléaires, de la production de déchets nucléaires radioactifs et de la possibilité que l'énergie nucléaire contribue à la prolifération des armes nucléaires. Ces préoccupations ont donné naissance au mouvement antinucléaire. Le soutien du public à l'énergie nucléaire est souvent faible en raison des problèmes de sécurité, mais pour chaque unité d'énergie produite, l'énergie nucléaire est beaucoup plus sûre que l'énergie des combustibles fossiles et comparable aux sources renouvelables^[103]. Le minerai d'uranium utilisé pour alimenter les centrales à fission nucléaire est une ressource non renouvelable, mais il en existe des quantités suffisantes pour assurer un approvisionnement pendant des centaines d'années^[104]. Les voies d'atténuation du changement climatique voient généralement une augmentation de l'approvisionnement en électricité à partir du nucléaire, mais cette croissance n'est pas strictement nécessaire^[105].

Diverses nouvelles formes d'énergie nucléaire sont en cours de développement, dans l'espoir de remédier aux inconvénients des centrales conventionnelles. L'énergie nucléaire basée sur le thorium (en), plutôt que sur l'uranium, pourrait offrir une plus grande sécurité énergétique aux pays qui ne disposent pas d'une grande quantité d'uranium^[106]. Les petits réacteurs modulaires pourraient présenter plusieurs avantages par rapport aux grands réacteurs actuels : il devrait être possible de les construire plus rapidement, et leur modularité permettrait de réduire les coûts grâce à l'apprentissage par la pratique^[107]. Plusieurs pays tentent de développer des réacteurs à fusion nucléaire, qui généreraient de très petites quantités de déchets et aucun risque d'explosion^[108].

Transformation du système énergétique

Pour maintenir le réchauffement de la planète en dessous de 2 °C, il faudra transformer complètement la façon dont l'énergie est à la fois produite et consommée. En 2019, 85 % des besoins énergétiques mondiaux sont satisfaits par la combustion de combustibles fossiles^[109]. Pour maximiser l'utilisation des sources d'énergie renouvelables, les technologies d'utilisation de l'énergie, comme les véhicules, doivent être alimentées à l'électricité ou à l'hydrogène^[110]. Les systèmes électriques devront également devenir plus flexibles pour s'adapter aux sources d'énergie renouvelables variables^[111].

Le rôle croissant de l'électricité

L'électrification est un élément clé de l'utilisation durable de l'énergie. Il existe de nombreuses options pour produire de l'électricité de manière durable, mais il est relativement difficile de produire des carburants ou de la chaleur de manière durable à grande échelle^[112]. Plus précisément, une électrification massive dans les secteurs de la chaleur et des transports pourrait être nécessaire pour rendre ces secteurs durables, les pompes à chaleur et les véhicules électriques jouant un rôle important^[113]. En considérant une politique climatique ambitieuse, la part de l'énergie électrique utilisée doit doubler d'ici 2050, alors qu'elle représente 20 % des énergies utilisées en 2020^[114].

En 2018, environ un quart de la production totale d'électricité provenait de sources renouvelables autres que la biomasse. La croissance de l'utilisation des énergies renouvelables a été nettement plus rapide dans ce secteur que dans celui du chauffage et des transports^[115].

Gestion des sources d'énergie variables

Le solaire et l'éolien sont des sources d'énergie renouvelables variables qui fournissent de l'électricité de manière intermittente en fonction des conditions météorologiques et de l'heure de la journée^[116]^,^[117]. La plupart des réseaux électriques ont été construits pour des sources d'énergie non intermittentes telles que les centrales électriques au charbon^[118]. À mesure que de plus grandes quantités d'énergie solaire et éolienne sont intégrées au réseau, des changements doivent être apportés au système énergétique pour garantir que l'offre d'électricité correspond à la demande^[119]. En 2019, ces sources ont généré 8,5 % de l'électricité mondiale, une part qui a augmenté rapidement^[52].

Il existe différents moyens de rendre le système électrique plus flexible. Dans de nombreux endroits, la production éolienne et solaire est complémentaire à l'échelle d'une journée et d'une saison : il y a plus de vent pendant la nuit et en hiver, lorsque la production d'énergie solaire est faible^[119]. La liaison de différentes régions géographiques par des lignes de transmission à longue distance permet d'annuler davantage la variabilité^[120]. La demande d'énergie peut être décalée dans le temps par la gestion de la demande d'énergie et l'utilisation de réseaux intelligents, correspondant aux moments où la production d'énergie variable est la plus élevée. Grâce au stockage, l'énergie produite en excès peut être libérée en cas de besoin^[119]. La construction de capacités supplémentaires pour la production d'énergie éolienne et solaire peut contribuer à garantir la production d'une quantité suffisante d'électricité même en cas de mauvais temps ; en cas de temps optimal, il peut être nécessaire de réduire la production d'énergie. Les derniers besoins peuvent être couverts en utilisant des sources d'énergie acheminables telles que l'hydroélectricité, la bioénergie ou le gaz naturel^[121].

Stockage de l'énergie

Article détaillé : Stockage de l'énergie.

Le stockage de l'énergie permet de surmonter les obstacles liés à l'intermittence des énergies renouvelables et constitue donc un aspect important d'un système énergétique durable^[122]. La méthode de stockage la plus couramment utilisée est l'hydroélectricité par pompage-turbinage, qui nécessite des sites présentant de grandes différences de hauteur et un accès à l'eau^[122]. Les batteries, et plus particulièrement les batteries lithium-ion, sont également largement utilisées^[123]. Elless contiennent du cobalt, qui est en grande partie extrait au Congo, une région politiquement instable. Un approvisionnement géographique plus diversifié peut garantir la stabilité de la chaîne d'approvisionnement et leur impact sur l'environnement peut être réduit par décyclage et recyclage^[124]^,^[125]. Les batteries stockent généralement l'électricité pendant de courtes périodes ; des recherches sont en cours sur une technologie ayant une capacité suffisante pour durer pendant plusieurs saisons^[126]. Le stockage hydroélectrique par pompage et la conversion d'électricité en gaz avec une capacité d'utilisation de plusieurs mois ont été mis en œuvre dans certains endroits^[127]^,^[128].

En 2018, le stockage d'énergie thermique n'est généralement pas aussi pratique que la combustion de combustibles fossiles. Les coûts initiaux élevés constituent un obstacle à la mise en œuvre. Le stockage intersaisonnier de chaleur nécessite une grande capacité ; il a été mis en œuvre dans certaines régions à haute latitude pour le chauffage domestique^[129].

Hydrogène

Articles détaillés : Économie hydrogène et Stockage de l'hydrogène.

L'hydrogène peut être brûlé pour produire de la chaleur ou alimenter des piles à combustible pour produire de l'électricité, avec zéro émission au point d'utilisation. Les émissions globales du cycle de vie de l'hydrogène dépendent de la façon dont il est produit. Une très faible partie de l'approvisionnement mondial actuel en hydrogène est actuellement créée à partir de sources durables. La quasi-totalité est produite à partir de combustibles fossiles, ce qui entraîne de fortes émissions de gaz à effet de serre. Les technologies de captage et de stockage du carbone permettraient de supprimer une grande partie de ces émissions^[130].

L'hydrogène peut être produit par électrolyse de l'eau, en utilisant l'électricité pour diviser les molécules d'eau en hydrogène et en oxygène. Si l'électricité est produite de manière durable, le carburant qui en résulte sera également durable. Ce procédé est actuellement plus coûteux que la création d'hydrogène à partir de combustibles fossiles, et l'efficacité de la conversion énergétique est intrinsèquement faible^[130]. L'hydrogène peut être produit lorsqu'il y a un surplus d'électricité renouvelable intermittente, puis stocké et utilisé pour générer de la chaleur ou pour produire à nouveau de l'électricité. Une conversion ultérieure en ammoniac permet de stocker plus facilement l'énergie sous forme liquide à température ambiante^[131].

L'hydrogène pourrait jouer un rôle important dans la décarbonisation des systèmes énergétiques, car dans certains secteurs, il serait très difficile de remplacer les combustibles fossiles par l'utilisation directe de l'électricité^[130]. L'hydrogène peut produire la chaleur intense nécessaire à la production industrielle d'acier, de ciment, de verre et de produits chimiques^[132]. La sidérurgie est considérée comme l'utilisation de l'hydrogène qui serait la plus efficace pour limiter les émissions de gaz à effet de serre à court terme^[132].

Capture et séquestration du carbone

Les émissions de gaz à effet de serre des centrales électriques à combustibles fossiles et à biomasse peuvent être considérablement réduites par le captage et la séquestration du carbone, mais le déploiement de cette technologie est encore très limité, avec seulement 21 centrales à grande échelle en service dans le monde en 2020^[133]. Ce processus est coûteux, et les coûts dépendent considérablement de la proximité du site par rapport à une géologie appropriée pour la séquestration du dioxyde de carbone^[59]^[134]. La séquestration peut être adaptée aux centrales électriques existantes, mais elle est alors plus énergivore^[135]. La plupart des études utilisent une hypothèse de travail selon laquelle la séquestration peut capter 85 à 90 % des émissions de CO₂ d'une centrale électrique^[136]^,^[137]. Si 90 % des émissions de CO₂ émises par une centrale électrique au charbon étaient capturées, ses émissions non captées seraient encore plusieurs fois supérieures aux émissions de l'énergie nucléaire, solaire ou éolienne par unité d'électricité produite^[138]^,^[139].

Lorsque la capture et séquestration est utilisée pour capter les émissions provenant de la combustion de la biomasse dans un processus connu sous le nom de bioénergie avec captage et stockage du carbone (BECSC), l'ensemble du processus peut entraîner une élimination nette du dioxyde de carbone de l'atmosphère. Le processus BECSC peut entraîner des émissions nettes positives en fonction de la manière dont la biomasse est cultivée, récoltée et transportée. En 2014, les voies d'atténuation les moins coûteuses pour atteindre l'objectif de 2 °C décrivent généralement un déploiement massif du BECSC. Cependant, son utilisation à l'échelle décrite dans ces voies nécessiterait davantage de ressources que celles actuellement disponibles dans le monde. Par exemple, capturer 10 milliards de tonnes de CO₂ par an nécessiterait la biomasse de 40 % des terres cultivées actuellement dans le monde^[140].

Technologies d'utilisation de l'énergie

Chauffage et refroidissement

Une grande partie de la population mondiale n'a pas les moyens de refroidir suffisamment son logement. Outre la climatisation, qui nécessite une électrification et crée une demande d'électricité supplémentaire, la conception d'habitats passifs et la planification urbaine seront nécessaires pour garantir que les besoins en refroidissement soient satisfaits de manière durable^[141]. De même, de nombreux ménages dans les pays en développement et les pays développés souffrent de pauvreté énergétique et ne peuvent pas chauffer suffisamment leur maison^[142].

Les alternatives au chauffage aux combustibles fossiles comprennent l'électrification (pompes à chaleur ou chauffage électrique moins efficace), la géothermie, la biomasse, le solaire thermique et la chaleur résiduelle^[143]^,^[144]^,^[145]. Les coûts de toutes ces technologies dépendent fortement du lieu, et l'adoption d'une technologie suffisante pour une décarbonisation profonde nécessite des interventions politiques rigoureuses^[145]. L'AIE estime que les pompes à chaleur ne couvrent actuellement que 5 % des besoins de chauffage de bâtiments et de l'eau dans le monde, mais qu'elles pourraient en couvrir plus de 90 %^[146]. L'utilisation de pompes à chaleur géothermiques (en) permet non seulement de réduire les charges énergétiques annuelles totales associées au chauffage et à la climatisation, mais aussi d'aplanir la courbe de la demande d'électricité en éliminant les besoins d'approvisionnement en électricité pendant les pics estivaux extrêmes^[147].

Transport

Article détaillé : Écomobilité.

Il existe de multiples façons de rendre les transports plus durables. Les transports en commun émettent souvent moins d'émissions par passager que les véhicules personnels tels que les voitures, en particulier lorsque le taux d'occupation est élevé^[148]^,^[149]. Les transports peuvent être rendus plus propres et plus sains en stimulant les transports non motorisés tels que le vélo, en particulier dans les villes^[150]. L'efficacité énergétique des voitures a augmenté en raison des progrès technologiques^[151].

Il est plus facile de produire de l'électricité de manière durable que de produire des carburants liquides de manière durable. Par conséquent, l'adoption de véhicules électriques est un moyen de rendre les transports plus durables^[113]. Les véhicules à hydrogène peuvent être une option pour les gros véhicules qui n'ont pas encore été largement électrifiés, tels que les camions longue distance^[152]. De nombreuses techniques nécessaires pour réduire les émissions du transport maritime et de l'aviation n'en sont qu'à leurs débuts^[153]. Le biocarburant pour l'aviation (en) pourrait être l'une des meilleures utilisations de la bioénergie, à condition qu'une partie du carbone soit capturée et stockée pendant la fabrication du carburant^[88].

Industrie

Plus d'un tiers de l'énergie est utilisée par l'industrie. La majeure partie de cette énergie est déployée dans des processus thermiques : production de vapeur, séchage et réfrigération. La part des énergies renouvelables dans l'industrie était de 14,5 % en 2017. Celle-ci comprend principalement de la chaleur à basse température fournie par la bioénergie et de l'électricité. Les activités les plus énergivores de l'industrie ont les parts d'énergie renouvelable les plus faibles, car elles sont confrontées à des limites dans la production de chaleur à des températures supérieures à 200 °C^[154].

Pour certains processus industriels, tels que la production d'acier, la commercialisation de technologies qui n'ont pas encore été construites ou exploitées à pleine échelle sera nécessaire pour éliminer les émissions de gaz à effet de serre^[155]. La production de plastique, de ciment et d'engrais nécessite également des quantités importantes d'énergie, avec des possibilités limitées de décarbonisation^[156]. Le passage à une économie circulaire rendrait l'industrie plus durable, car elle implique un recyclage plus important et donc une utilisation moindre d'énergie par rapport à l'extraction de nouvelles matières premières^[157].

Cuisson

L'une des grandes priorités du développement durable mondial est de réduire les problèmes sanitaires et environnementaux causés par la cuisson à la biomasse, au charbon et au kérosène^[159]. Les alternatives comprennent les cuisinières électriques, les fours solaires, les cuisinières utilisant des combustibles propres et les cuisinières qui brûlent la biomasse plus efficacement et avec moins de pollution. Selon l'endroit, les combustibles propres pour la cuisson sont généralement le gaz de pétrole liquéfié (GPL), le biogaz produit localement, le gaz naturel liquéfié (GNL) ou l'alcool^[160]. Les cuisinières électriques à induction sont moins polluantes que le GPL, même lorsqu'elles sont connectées à des sources d'énergie au charbon, et sont parfois moins chères^[158]. L'Organisation mondiale de la santé encourage la poursuite des recherches sur la technologie des cuisinières à biomasse, car aucune cuisinière à biomasse largement disponible ne respecte les limites d'émissions recommandées^[161].

La transition vers des méthodes de cuisson plus propres devrait soit augmenter les émissions de gaz à effet de serre de façon minime, soit les diminuer, même si les combustibles de remplacement sont des combustibles fossiles. Il est prouvé que le passage au GPL et au GNP a un effet plus faible sur le climat que la combustion de combustibles solides, qui émet du méthane et du carbone noir^[162]. Le GIEC a déclaré en 2018 : « Les coûts de la réalisation d'un accès quasi universel à l'électricité et aux combustibles propres pour la cuisson et le chauffage devraient se situer entre 72 et 95 milliards de dollars américains par an jusqu'en 2030, avec des effets minimes sur les émissions de GES »^[163].

Finance

Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat estime que pour limiter le réchauffement climatique à 1,5 °C, il faudrait investir 2,4 trillions de dollars américains dans le système énergétique chaque année entre 2016 et 2035. La plupart des études prévoient que ces coûts, qui équivalent à 2,5 % du PIB mondial, seraient faibles en comparaison aux avantages économiques et sanitaires qu'ils amèneraient^[164]. La Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques estime qu'en 2016, le financement du climat s'est élevé à 681 milliards de dollars, la majeure partie étant constituée d'investissements du secteur privé dans le déploiement des énergies renouvelables, d'investissements du secteur public dans les transports durables et d'investissements du secteur privé dans l'efficacité énergétique^[77]^,^[165]. Les investissements annuels moyens dans les technologies énergétiques à faible émission de carbone et dans l'efficacité énergétique doivent être multipliés par six environ d'ici 2050 par rapport à 2015, et dépasser les investissements dans les combustibles fossiles d'ici 2025 environ^[166].

Les subventions aux combustibles fossiles constituent un obstacle important à la transition énergétique^[167]. Les subventions mondiales directes aux combustibles fossiles ont atteint 319 milliards de dollars en 2017, et 5 200 milliards de dollars si l'on tient compte des coûts indirects tels que la pollution atmosphérique^[168]. L'élimination de ces subventions pourrait entraîner une réduction de 28 % des émissions mondiales de carbone et une réduction de 46 % des décès dus à la pollution atmosphérique^[169].

En 2020, l'Agence internationale de l'énergie a averti que les troubles économiques causés par la pandémie de Covid-19 pourraient empêcher ou retarder les investissements du secteur privé dans les énergies vertes^[170]^,^[171]. La pandémie pourrait potentiellement entraîner un ralentissement de la transition vers les énergies propres dans le monde si aucune action n'est entreprise, mais elle offre également des possibilités de reprise verte^[172].

Politiques gouvernementales

Article détaillé : Politique énergétique.

Pour les voitures neuves, la Chine n'autorisera la vente que de véhicules à énergie nouvelle, comme les véhicules électriques, à partir de 2035^[173].

Climat

Article détaillé : Atténuation du changement climatique.

Au niveau international, le vecteur principal de la politique climatique est l'Accord de Paris sur le climat, qui encourage les pays à poursuivre leurs efforts pour maintenir le réchauffement de la planète en dessous de 1,5 °C^[174]. Selon le GIEC, la tarification explicite du carbone et les politiques complémentaires spécifiques à l'énergie sont des mécanismes nécessaires pour limiter le réchauffement de la planète à 1,5 °C^[175].

Les programmes et réglementations spécifiques à l'énergie ont historiquement été les piliers des efforts visant à réduire les émissions de combustibles fossiles. Parmi les exemples de réussite se trouvent notamment la construction de réacteurs nucléaires en France dans les années 1970 et 1980, et les normes d'efficacité énergétique pour les voitures et les camions légers aux États-Unis, qui ont permis d'économiser des milliards de barils de pétrole^[176]. D'autres exemples de politiques spécifiques à l'énergie comprennent les exigences d'efficacité énergétique dans les codes de construction, l'interdiction de nouvelles centrales électriques au charbon, les normes de performance pour les appareils électriques et le soutien à l'utilisation de véhicules électriques^[175]^,^[177].

Les taxes carbone constituent une source de revenus qui peuvent être utilisés pour réduire d'autres taxes^[178] ou pour aider les ménages à faible revenu à faire face à des coûts énergétiques plus élevés^[179]. Les taxes sur le carbone ont rencontré un fort rejet politique dans certaines juridictions, alors que les politiques spécifiques à l'énergie ont tendance à être politiquement plus sûres^[176]. Selon l'Organisation de coopération et de développement économiques, le changement climatique ne peut être endigué sans taxes sur le carbone dans l'énergie, mais 70 % des émissions de CO₂ liées à l'énergie n'ont pas été taxées du tout en 2018^[180].

Pollution

Les niveaux de pollution atmosphérique dans les pays riches sont en baisse depuis des décennies. Les améliorations sont attribuables aux réglementations environnementales, au passage à des sources d'énergie plus propres et à une réorientation de l'économie qui délaisse l'industrie lourde^[181]. Depuis 1970, les émissions de dioxyde de soufre (le gaz qui contribue aux pluies acides) ont diminué de plus de 90 % aux États-Unis et au Royaume-Uni ; les émissions de particules fines ont quant à elles diminuées jusqu'à 80 %^[182]. À Londres, les niveaux de pollution atmosphérique sont désormais 40 fois inférieurs à ce qu'ils étaient lorsque la loi sur la santé publique a été adoptée en 1891, et, depuis 2010, sont plus de 20 fois inférieurs à ce qu'ils sont à Delhi^[181].

Sécurité énergétique

La sécurité énergétique est un autre objectif politique majeur. Historiquement, l'indépendance énergétique a été le point central de la politique de sécurité énergétique, les pays souhaitant devenir moins dépendants des exportateurs de pétrole. Avec l'intégration des énergies renouvelables variables, les pays envisagent de plus en plus les avantages de l'interdépendance pour compenser l'intermittence^[183]. Les marchés des métaux et des minéraux nécessaires à l'énergie durable sont parfois dominés par un petit groupe de pays ou d'entreprises, ce qui soulève des préoccupations géopolitiques^[184].

Annexes

Articles connexes

Bibliographie

: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

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 === Développement durable et critères de durabilité ===
 Le concept de [[développement durable]], dont l'énergie est une composante essentielle, est décrit par la Brundtland Commission des [[Organisation des Nations unies|Nations Unies]] dans son rapport de 1987 intitulé ''[[Rapport Brundtland|Notre avenir à tous]]''. Elle définit le développement durable comme un développement qui {{citation|répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs}}{{sfn|Kutscher|Milford |Kreith|2019|p=5-6}}. Cette description du développement durable a depuis été reprise dans de nombreuses définitions et explications de l'énergie durable<ref name=":OU">{{Lien web |langue=en |nom=[[The Open University]] |titre=An introduction to sustainable energy |url=https://www.open.edu/openlearn/nature-environment/environmental-studies/introduction-sustainable-energy/content-section-0 |site=OpenLearn |consulté le=2020-12-30}}.</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Mirjana |nom1=Golus̆in |prénom2=Stevan |nom2=Popov |prénom3=Sinis̆a |nom3=Dodić |titre=Sustainable energy management |lieu=Waltham, MA |éditeur=Academic Press |année=2013 |pages totales=8 |isbn=978-0-12-391427-9 |oclc=826441532 |lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/826441532}}.</ref>{{,}}<ref name=":Galarraga">{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Geoffrey P. |nom1=Hammond |prénom2=Craig I. |nom2=Jones |titre=Handbook of sustainable energy |lieu=Cheltenham, UK |éditeur=Edward Elgar |date=2011 |pages totales=21-47 |isbn=978-1-84980-115-7 |oclc=712777335 |lire en ligne=https://www.worldcat.org/oclc/712777335 |titre chapitre=Sustainability criteria for energy resources and technologies}}.</ref>{{,}}{{sfn|Kutscher|Milford|Kreith|2019|p=5-6}}. Aucune interprétation de la manière dont le concept de [[durabilité]] s'applique à l'énergie n'a été acceptée dans le monde entier<ref name=":ECE" />. La [[Commission économique pour l'Europe des Nations unies]] et divers spécialistes du domaine incluent trois aspects (ou critères) principaux de la durabilité dans leurs définitions de travail de l'énergie durable :
-*Les aspects environnementaux comprennent les émissions de [[gaz à effet de serre]], les impacts sur la [[biodiversité]] et les écosystèmes, la production de déchets dangereux et d'émissions toxiques<ref name=":ECE">{{Ouvrage |langue=en |titre=Pathways to Sustainable Energy |lieu=Genève |éditeur=UNECE |année=2020 |pages totales=4-5 |isbn=978-92-1-117228-7 |lire en ligne=https://www.unece.org/fileadmin/DAM/energy/se/pdfs/CSE/Publications/Final_Report_PathwaysToSE.pdf |authors=United Nations Economic Commission for Europe}}.</ref>, la consommation d'eau{{sfn|Kutscher|Milford|Kreith|2019|p=11-13}}, et l'épuisement des ressources non renouvelables<ref name=":Galarraga" /> ;
+*Les aspects environnementaux comprennent les émissions de [[gaz à effet de serre]], les impacts sur la [[biodiversité]] et les écosystèmes, la production de déchets dangereux et d'émissions toxiques<ref name=":ECE">{{Ouvrage |langue=en |titre=Pathways to Sustainable Energy |lieu=Genève |éditeur=UNECE |année=2020 |pages totales=4-5 |isbn=978-92-1-117228-7 |lire en ligne=https://www.unece.org/fileadmin/DAM/energy/se/pdfs/CSE/Publications/Final_Report_PathwaysToSE.pdf |auteur=United Nations Economic Commission for Europe}}.</ref>, la consommation d'eau{{sfn|Kutscher|Milford|Kreith|2019|p=11-13}}, et l'épuisement des ressources non renouvelables<ref name=":Galarraga" /> ;
 *Les aspects économiques et sociaux comprennent le fait qu'une énergie fiable soit abordable pour tous<ref name=":ECE" />{{,}}<ref name=":Galarraga" /> et remplisse les conditions de la {{lien|langue=en|Energy security|texte=sécurité énergétique}} afin que chaque pays ait un accès constant à une énergie suffisante<ref name=":ECE" />{{,}}{{Sfn|Kutscher|Milford|Kreith|2019|pp=3-5}}.
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 Le système énergétique actuel contribue à de nombreux problèmes environnementaux, notamment le [[changement climatique]], la [[pollution de l'air]], la [[perte de la biodiversité]], le rejet de toxines dans l'environnement et la [[Stress hydrique (écologie)|pénurie d'eau]]. En 2014, la production et la consommation d'énergie ont été responsables de 72 % des émissions annuelles de gaz à effet de serre d'origine humaine. La production d'électricité et de chaleur contribue à 31 % des émissions de gaz à effet de serre d'origine humaine, l'utilisation de l'énergie dans les transports à 15 % et l'utilisation de l'énergie dans la fabrication et la construction à 12 %. En outre, 5 % sont émis par les processus associés à la production de combustibles fossiles et 8 % par diverses autres formes de combustion de carburants<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Global Historical Emissions |url=https://www.climatewatchdata.org/ghg-emissions?sectors=510 |site=Climate Watch |consulté le=2019-09-28}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |nom=World Resources Institute |titre=CAIT Country Greenhouse Gas Emissions: Sources and Methods |url=http://cait.wri.org/docs/CAIT2.0_CountryGHG_Methods.pdf |date=June 2015 |consulté le=28 September 2019}}.</ref>.
-La combustion de [[Combustible fossile|combustibles fossiles]] et de [[biomasse (énergie)|biomasse]] est une source majeure de polluants atmosphériques nocifs pour la santé humaine<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Nick |nom1=Watts |prénom2=Markus |nom2=Amann |prénom3=Nigel |nom3=Arnell |prénom4=Sonja |nom4=Ayeb-Karlsson |titre=The 2020 report of The Lancet Countdown on health and climate change: responding to converging crises |périodique=The Lancet |volume=397 |numéro=10269 |date=2021 |issn=0140-6736 |doi=10.1016/S0140-6736(20)32290-X |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014067362032290X?via%3Dihub |pages=151 |nom5=Beagley |prénom5=Jessica |nom6=Belesova |prénom6=Kristine |nom7=Boykoff |prénom7=Maxwell |nom8=Byass |prénom8=Peter |nom9=Cai |prénom9=Wenjia |nom10=Campbell-Lendrum |prénom10=Diarmid |display-authors=4 |doi-access=free}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |nom=United Nations Development Programme |titre=Every breath you take: The staggering, true cost of air pollution |url=https://stories.undp.org/every-breath-you-take |site=United Nations Development Programme |date=June 4, 2019 |consulté le=2021-05-04}}.</ref>. L'[[Organisation mondiale de la santé]] (OMS) estime que la pollution de l'air extérieur est à l'origine de {{unité|4,2|millions}} de décès par an<ref>{{Lien web |langue=en |nom=World Health Organization |titre=Ambient air pollution |url=https://www.who.int/westernpacific/health-topics/air-pollution |site=World Health Organization |consulté le=2021-05-04}}.</ref> et que la pollution de l'air intérieur est à l'origine de {{unité|3,8|millions}} de décès par an<ref>{{Lien web |langue=en |nom=World Health Organization |titre=Household air pollution |url=https://www.who.int/westernpacific/health-topics/air-pollution |site=World Health Organization |consulté le=2021-05-04}}.</ref>. Environ 91 % de la population mondiale vit avec des niveaux de pollution atmosphérique qui dépassent les limites recommandées par l'OMS<ref name="WHO Air">{{Lien web |langue=en |nom=World Health Organization |titre=Air pollution overview |url=https://www.who.int/westernpacific/health-topics/air-pollution |site=World Health Organization |consulté le=2021-05-04}}.</ref>. Limiter le réchauffement climatique à {{tmp|2|°C}} pourrait sauver environ un million de ces vies par an d'ici 2050, tandis que limiter le réchauffement climatique à {{tmp|1.5|°C}} pourrait sauver des millions de vies tout en augmentant la sécurité énergétique et en réduisant la pauvreté<ref>{{Ouvrage |langue=en |titre=COP24 SPECIAL REPORT Health and Climate Change |passage=27 |date=2018 |isbn=978-92-4-151497-2 |lire en ligne=https://www.who.int/globalchange/publications/COP24-report-health-climate-change/en/ |consulté le=1 April 2021 |extrait=Meeting the targets of the Paris climate agreement would be expected to save over one million lives a year from air pollution alone by 2050, according to the most recent assessment.}}.</ref>{{,}}<ref name="Vandyck_et_al_2018">{{Article |langue=en |auteur1=Vandyck T, Keramidas K, Kitous A, Spadaro JV, Van Dingenen R, Holland M |titre=Air quality co-benefits for human health and agriculture counterbalance costs to meet Paris Agreement pledges. |périodique=Nat Commun |volume=9 |numéro=1 |année=2018 |pmid=30467311 |pmcid=6250710 |doi=10.1038/s41467-018-06885-9 |lire en ligne=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&tool=sumsearch.org/cite&retmode=ref&cmd=prlinks&id=30467311 |pages=4939}}.</ref>{{,}}{{sfn|IPCC SR15|2018|p=97}}. De multiples analyses des stratégies de décarbonisation américaines ont montré que les [[Valeur de la vie|avantages quantifiés pour la santé]] peuvent compenser de manière significative les coûts de mise en œuvre de ces stratégies<ref name="Gallagher_et_al_2020">{{Article |langue=en |auteur1=Gallagher CL, Holloway T |titre=Integrating Air Quality and Public Health Benefits in U.S. Decarbonization Strategies. |périodique=Front Public Health |volume=8 |année=2020 |pmid=33330312 |pmcid=7717953 |doi=10.3389/fpubh.2020.563358 |lire en ligne=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&tool=sumsearch.org/cite&retmode=ref&cmd=prlinks&id=33330312 |pages=563358}}.</ref>. La combustion du [[charbon]] libère des éléments précurseurs qui se transforment en [[ozone troposphérique]] et en [[Pluie acide|pluies acides]], surtout si le charbon n'est pas nettoyé avant la combustion<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Deepak |nom1=Pudasainee |prénom2=Vinoj |nom2=Kurian |prénom3=Rajender |nom3=Gupta |titre=Future Energy: Improved, Sustainable and Clean Options for our Planet |passage=30, 32-33 |éditeur=Elsevier |isbn=978-0-08-102886-5 |titre chapitre=Coal: Past, Present, and Future Sustainable Use}}.</ref>.
+La combustion de [[Combustible fossile|combustibles fossiles]] et de [[biomasse (énergie)|biomasse]] est une source majeure de polluants atmosphériques nocifs pour la santé humaine<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Nick |nom1=Watts |prénom2=Markus |nom2=Amann |prénom3=Nigel |nom3=Arnell |prénom4=Sonja |nom4=Ayeb-Karlsson |titre=The 2020 report of The Lancet Countdown on health and climate change: responding to converging crises |périodique=The Lancet |volume=397 |numéro=10269 |date=2021 |issn=0140-6736 |doi=10.1016/S0140-6736(20)32290-X |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014067362032290X?via%3Dihub |pages=151 |nom5=Beagley |prénom5=Jessica |nom6=Belesova |prénom6=Kristine |nom7=Boykoff |prénom7=Maxwell |nom8=Byass |prénom8=Peter |nom9=Cai |prénom9=Wenjia |nom10=Campbell-Lendrum |prénom10=Diarmid }}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |nom=United Nations Development Programme |titre=Every breath you take: The staggering, true cost of air pollution |url=https://stories.undp.org/every-breath-you-take |site=United Nations Development Programme |date=June 4, 2019 |consulté le=2021-05-04}}.</ref>. L'[[Organisation mondiale de la santé]] (OMS) estime que la pollution de l'air extérieur est à l'origine de {{unité|4,2|millions}} de décès par an<ref>{{Lien web |langue=en |nom=World Health Organization |titre=Ambient air pollution |url=https://www.who.int/westernpacific/health-topics/air-pollution |site=World Health Organization |consulté le=2021-05-04}}.</ref> et que la pollution de l'air intérieur est à l'origine de {{unité|3,8|millions}} de décès par an<ref>{{Lien web |langue=en |nom=World Health Organization |titre=Household air pollution |url=https://www.who.int/westernpacific/health-topics/air-pollution |site=World Health Organization |consulté le=2021-05-04}}.</ref>. Environ 91 % de la population mondiale vit avec des niveaux de pollution atmosphérique qui dépassent les limites recommandées par l'OMS<ref name="WHO Air">{{Lien web |langue=en |nom=World Health Organization |titre=Air pollution overview |url=https://www.who.int/westernpacific/health-topics/air-pollution |site=World Health Organization |consulté le=2021-05-04}}.</ref>. Limiter le réchauffement climatique à {{tmp|2|°C}} pourrait sauver environ un million de ces vies par an d'ici 2050, tandis que limiter le réchauffement climatique à {{tmp|1.5|°C}} pourrait sauver des millions de vies tout en augmentant la sécurité énergétique et en réduisant la pauvreté<ref>{{Ouvrage |langue=en |titre=COP24 SPECIAL REPORT Health and Climate Change |passage=27 |date=2018 |isbn=978-92-4-151497-2 |lire en ligne=https://www.who.int/globalchange/publications/COP24-report-health-climate-change/en/ |consulté le=1 April 2021 |extrait=Meeting the targets of the Paris climate agreement would be expected to save over one million lives a year from air pollution alone by 2050, according to the most recent assessment.}}.</ref>{{,}}<ref name="Vandyck_et_al_2018">{{Article |langue=en |auteur1=Vandyck T, Keramidas K, Kitous A, Spadaro JV, Van Dingenen R, Holland M |titre=Air quality co-benefits for human health and agriculture counterbalance costs to meet Paris Agreement pledges. |périodique=Nat Commun |volume=9 |numéro=1 |année=2018 |pmid=30467311 |pmcid=6250710 |doi=10.1038/s41467-018-06885-9 |lire en ligne=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&tool=sumsearch.org/cite&retmode=ref&cmd=prlinks&id=30467311 |pages=4939}}.</ref>{{,}}{{sfn|IPCC SR15|2018|p=97}}. De multiples analyses des stratégies de décarbonisation américaines ont montré que les [[Valeur de la vie|avantages quantifiés pour la santé]] peuvent compenser de manière significative les coûts de mise en œuvre de ces stratégies<ref name="Gallagher_et_al_2020">{{Article |langue=en |auteur1=Gallagher CL, Holloway T |titre=Integrating Air Quality and Public Health Benefits in U.S. Decarbonization Strategies. |périodique=Front Public Health |volume=8 |année=2020 |pmid=33330312 |pmcid=7717953 |doi=10.3389/fpubh.2020.563358 |lire en ligne=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&tool=sumsearch.org/cite&retmode=ref&cmd=prlinks&id=33330312 |pages=563358}}.</ref>. La combustion du [[charbon]] libère des éléments précurseurs qui se transforment en [[ozone troposphérique]] et en [[Pluie acide|pluies acides]], surtout si le charbon n'est pas nettoyé avant la combustion<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Deepak |nom1=Pudasainee |prénom2=Vinoj |nom2=Kurian |prénom3=Rajender |nom3=Gupta |titre=Future Energy: Improved, Sustainable and Clean Options for our Planet |passage=30, 32-33 |éditeur=Elsevier |isbn=978-0-08-102886-5 |titre chapitre=Coal: Past, Present, and Future Sustainable Use}}.</ref>.
 Les impacts environnementaux vont au-delà des sous-produits de la combustion. Les déversements de pétrole en mer nuisent à la [[Biologie marine|vie marine]] et peuvent provoquer des incendies qui libèrent des émissions toxiques{{sfn|Soysal|Soysal|2020|p=118}}. Environ 10 % de l'utilisation mondiale de l'eau est consacrée à la production d'énergie, principalement pour le refroidissement des centrales thermiques. Dans les régions déjà sèches, cela contribue à la pénurie d'eau. La production de bioénergie, l'extraction et le traitement du charbon et l'extraction du pétrole nécessitent également de grandes quantités d'eau{{sfn|Soysal|Soysal|2020|p=470-472}}.
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 L'augmentation de l'[[efficacité énergétique (économie)|efficacité énergétique]] est l'un des moyens les plus importants de réduire la pollution liée à l'énergie tout en offrant des avantages économiques et en améliorant la qualité de vie. Pour certains pays, l'efficacité peut améliorer la sécurité énergétique en réduisant la dépendance aux importations de combustibles fossiles. L'efficacité a le potentiel de ralentir la croissance de la demande d'énergie afin de permettre à l'offre croissante d'énergie propre de réduire considérablement l'utilisation de combustibles fossiles<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Michael H. |nom1=Huesemann |prénom2=A. Huesemann |nom2=Joyce |titre=Technofix: Why Technology Won’t Save Us or the Environment |éditeur=New Society Publishers |année=2011 |isbn=978-0-86571-704-6 |lire en ligne=http://www.newtechnologyandsociety.org |titre chapitre=In Search of Solutions: Efficiency Improvements}}.</ref>. L'[[Agence internationale de l'énergie]] (AIE) estime que 40 % des réductions d'émissions de gaz à effet de serre nécessaires pour respecter l'[[accord de Paris sur le climat]] peuvent être réalisées en augmentant l'efficacité énergétique<ref name=":5">{{Article |langue=en |titre=Market Report Series: Energy Efficiency 2018 – Analysis |périodique=[[Agence internationale de l'énergie]] |date=2018 |lire en ligne=https://www.iea.org/reports/energy-efficiency-2018 |consulté le=2020-09-21}}.</ref>{{,}}<ref name=":6">{{Article |langue=en |titre=Energy Efficiency 2019 – Analysis |périodique=[[Agence internationale de l'énergie]] |date=2019 |lire en ligne=https://www.iea.org/reports/energy-efficiency-2019 |consulté le=2020-09-21}}.</ref>. Les voies d'atténuation du changement climatique qui sont conformes à ces objectifs montrent que l'utilisation de l'énergie reste à peu près la même entre 2010 et 2030, puis augmente légèrement d'ici 2050{{sfn|IPCC SR15|2018|loc=2.4.3}}.
-Les améliorations de l'efficacité énergétique ont ralenti entre 2015 et 2018, en partie à cause des préférences des consommateurs pour des voitures plus grandes. À l'échelle mondiale, les gouvernements n'ont pas non plus fortement accru leurs ambitions en matière de politique d'efficacité énergétique au cours de cette période<ref name=":6" />. Les politiques visant à améliorer l'efficacité peuvent inclure des codes de construction, des normes de performance et la [[Taxe carbone|tarification du carbone]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Luis |nom1=Mundaca |prénom2=Diana |nom2=Ürge-Vorsatz |prénom3=Charlie |nom3=Wilson |titre=Demand-side approaches for limiting global warming to 1.5°C |périodique=Energy Efficiency |volume=12 |numéro=2 |date=2019 |issn=1570-6478 |doi=10.1007/s12053-018-9722-9 |pages=343–362 |author-link2=Diana Ürge-Vorsatz |doi-access=free |s2cid=52251308}}.</ref>. L'efficacité énergétique et les énergies renouvelables sont souvent considérées comme les deux piliers de l'énergie durable<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Heriberto |nom1=Cabezas |prénom2=Yinlun |nom2=Huang |titre=Issues on water, manufacturing, and energy sustainability |périodique=Clean Technologies and Environmental Policy |volume=17 |numéro=7 |date=2015 |issn=1618-9558 |doi=10.1007/s10098-015-1031-9 |pages=1727–1728 |doi-access=free |s2cid=94335915}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Bill |nom1=Prindle |prénom2=Eldridge |nom2=Maggie |titre=The Twin Pillars of Sustainable Energy: Synergies between Energy Efficiency and Renewable Energy Technology and Policy |périodique=American Council for an Energy-Efficient Economy |lieu=Washington |date=May 2007 |lire en ligne=https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.545.4606&rep=rep1&type=pdf |pages=iii}}.</ref>.
+Les améliorations de l'efficacité énergétique ont ralenti entre 2015 et 2018, en partie à cause des préférences des consommateurs pour des voitures plus grandes. À l'échelle mondiale, les gouvernements n'ont pas non plus fortement accru leurs ambitions en matière de politique d'efficacité énergétique au cours de cette période<ref name=":6" />. Les politiques visant à améliorer l'efficacité peuvent inclure des codes de construction, des normes de performance et la [[Taxe carbone|tarification du carbone]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Luis |nom1=Mundaca |prénom2=Diana |nom2=Ürge-Vorsatz |prénom3=Charlie |nom3=Wilson |titre=Demand-side approaches for limiting global warming to 1.5°C |périodique=Energy Efficiency |volume=12 |numéro=2 |date=2019 |issn=1570-6478 |doi=10.1007/s12053-018-9722-9 |pages=343–362 |author-link2=Diana Ürge-Vorsatz  |s2cid=52251308}}.</ref>. L'efficacité énergétique et les énergies renouvelables sont souvent considérées comme les deux piliers de l'énergie durable<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Heriberto |nom1=Cabezas |prénom2=Yinlun |nom2=Huang |titre=Issues on water, manufacturing, and energy sustainability |périodique=Clean Technologies and Environmental Policy |volume=17 |numéro=7 |date=2015 |issn=1618-9558 |doi=10.1007/s10098-015-1031-9 |pages=1727–1728  |s2cid=94335915}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Bill |nom1=Prindle |prénom2=Eldridge |nom2=Maggie |titre=The Twin Pillars of Sustainable Energy: Synergies between Energy Efficiency and Renewable Energy Technology and Policy |périodique=American Council for an Energy-Efficient Economy |lieu=Washington |date=May 2007 |lire en ligne=https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.545.4606&rep=rep1&type=pdf |pages=iii}}.</ref>.
 Le changement de comportement est un autre moyen important d'économiser l'énergie. Dans le scénario de l'Agence internationale de l'énergie visant à atteindre des émissions nettes nulles de gaz à effet de serre en 2050, plusieurs changements comportementaux importants sont décrits, dont la moitié environ découle du transport. Dans leur scénario, certains vols d'affaires sont remplacés par des vidéoconférences, le vélo et la marche gagnent en popularité et davantage de personnes utilisent les transports publics{{Sfn|Cozzi|Gould|2020|p=56}}.
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 {{Article détaillé|Bioénergie}}
 [[Fichier:Clean Energy Kenya (10840110275).jpg|vignette|alt=Eleveur laitier kenyan allumant une lampe à biogaz.|Fermier kenyan allumant une lampe à biogaz. Le [[biogaz]] produit à partir de la [[biomasse (énergie)|biomasse]] est une source d'énergie renouvelable qui peut être utilisée pour cuisiner ou s'éclairer.]]
-La biomasse est une source d'énergie renouvelable polyvalente et courante. Si la production de biomasse est bien gérée, les émissions de carbone peuvent être considérablement compensées par l'absorption du dioxyde de carbone par les plantes au cours de leur vie<ref name=":0" />. La biomasse peut être brûlée pour produire de la chaleur et de l'électricité ou convertie en [[biocarburant]]s modernes tels que le [[Biogazole|biodiesel]] et l'[[éthanol]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Heinz |nom1=Kopetz |titre=Build a biomass energy market |périodique=Nature |volume=494 |numéro=7435 |date=2013 |issn=1476-4687 |doi=10.1038/494029a |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/494029a |pages=29–31 |doi-access=free}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Ayhan |nom1=Demirbas |titre=Biofuels sources, biofuel policy, biofuel economy and global biofuel projections |périodique=Energy Conversion and Management |volume=49 |numéro=8 |date=2008 |issn=0196-8904 |doi=10.1016/j.enconman.2008.02.020 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890408000770 |pages=2106–2116}}.</ref>. Les biocarburants sont souvent produits à partir de maïs ou de canne à sucre. Ils sont utilisés pour alimenter les transports, souvent mélangés à des combustibles fossiles liquides<ref name=":0">{{Article |langue=en |prénom1=Diego F. |nom1=Correa |prénom2=Hawthorne L. |nom2=Beyer |prénom3=Joseph E. |nom3=Fargione |prénom4=Jason D. |nom4=Hill |titre=Towards the implementation of sustainable biofuel production systems |périodique=Renewable and Sustainable Energy Reviews |volume=107 |date=2019 |issn=1364-0321 |doi=10.1016/j.rser.2019.03.005 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136403211930139X |pages=250–263 |nom5=Possingham |prénom5=Hugh P. |nom6=Thomas-Hall |prénom6=Skye R. |nom7=Schenk |prénom7=Peer M.}}.</ref>.
+La biomasse est une source d'énergie renouvelable polyvalente et courante. Si la production de biomasse est bien gérée, les émissions de carbone peuvent être considérablement compensées par l'absorption du dioxyde de carbone par les plantes au cours de leur vie<ref name=":0" />. La biomasse peut être brûlée pour produire de la chaleur et de l'électricité ou convertie en [[biocarburant]]s modernes tels que le [[Biogazole|biodiesel]] et l'[[éthanol]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Heinz |nom1=Kopetz |titre=Build a biomass energy market |périodique=Nature |volume=494 |numéro=7435 |date=2013 |issn=1476-4687 |doi=10.1038/494029a |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/494029a |pages=29–31 }}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Ayhan |nom1=Demirbas |titre=Biofuels sources, biofuel policy, biofuel economy and global biofuel projections |périodique=Energy Conversion and Management |volume=49 |numéro=8 |date=2008 |issn=0196-8904 |doi=10.1016/j.enconman.2008.02.020 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890408000770 |pages=2106–2116}}.</ref>. Les biocarburants sont souvent produits à partir de maïs ou de canne à sucre. Ils sont utilisés pour alimenter les transports, souvent mélangés à des combustibles fossiles liquides<ref name=":0">{{Article |langue=en |prénom1=Diego F. |nom1=Correa |prénom2=Hawthorne L. |nom2=Beyer |prénom3=Joseph E. |nom3=Fargione |prénom4=Jason D. |nom4=Hill |titre=Towards the implementation of sustainable biofuel production systems |périodique=Renewable and Sustainable Energy Reviews |volume=107 |date=2019 |issn=1364-0321 |doi=10.1016/j.rser.2019.03.005 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136403211930139X |pages=250–263 |nom5=Possingham |prénom5=Hugh P. |nom6=Thomas-Hall |prénom6=Skye R. |nom7=Schenk |prénom7=Peer M.}}.</ref>.
 L'utilisation de terres agricoles pour la culture de la biomasse peut entraîner une [[Nourriture contre carburant|diminution des terres disponibles pour la culture des aliments]]. Étant donné que la [[photosynthèse]] ne capte qu'une petite fraction de l'énergie de la lumière solaire et que les cultures nécessitent des quantités importantes d'énergie pour être récoltées, séchées et transportées, il faut beaucoup de terres pour produire de la biomasse{{sfn|Smil|2017a|p=161}}. Si la biomasse est récoltée à partir de cultures, comme les plantations d'arbres, la culture de ces cultures peut [[Utilisation des terres, changement d'affectation des terres et foresterie|déplacer les écosystèmes naturels]], [[Régression et dégradation des sols|dégrader les sols]] et consommer des ressources en eau et des engrais synthétiques{{sfn|Tester|2012|p=512}}{{,}}{{sfn|Smil|2017a|p=162}}. Environ un tiers de tout le bois utilisé comme combustible est récolté de manière non durable{{sfn|World Health Organization|2016|p=73}}. Dans certains cas, ces impacts peuvent en fait entraîner une augmentation des émissions globales de carbone par rapport à l'utilisation de carburants à base de pétrole{{sfn|Smil|2017a|p=162}}{{,}}{{sfn|IPCC|2014|p=616}}.
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 Les [[Centrale nucléaire|centrales nucléaires]] sont utilisées depuis les années 1950 pour produire un approvisionnement régulier en électricité à faible teneur en carbone, sans créer de pollution atmosphérique locale. En 2020, les centrales nucléaires de plus de {{unité|30|pays}} ont produit 10 % de l'électricité mondiale<ref>{{Lien web |langue=en |titre=Nuclear Power in the World Today |url=https://www.world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/nuclear-power-in-the-world-today.aspx |site=World Nuclear Association |date=November 2020 |consulté le=2021-02-13}}.</ref>, mais près de 50 % de l'électricité à faible teneur en carbone aux États-Unis et dans l'Union européenne. À l'échelle mondiale, l'énergie nucléaire est la deuxième source d'énergie à faible teneur en carbone après l'énergie hydraulique<ref>{{Lien web |langue=en-GB |titre=Global Electricity Review 2021 |url=https://ember-climate.org/project/global-electricity-review-2021/ |site=Ember |consulté le=2021-04-16}}.</ref>. L'énergie nucléaire utilise peu de terres par unité d'énergie produite, par rapport aux principales énergies renouvelables<ref>{{Article |langue=en |titre=The spatial extent of renewable and non-renewable power generation: A review and meta-analysis of power densities and their application in the U.S. |périodique=Energy Policy |volume=123 |date=2018-12-01 |issn=0301-4215 |doi=10.1016/j.enpol.2018.08.023 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421518305512 |pages=83-91}}.</ref>.
-Les émissions de gaz à effet de serre liées au cycle de vie de l'énergie nucléaire (y compris l'extraction et le traitement de l'uranium) sont similaires à celles des sources d'énergie renouvelables<ref name="IPCC 2014 Annex III">{{Ouvrage |langue=en |prénom1=S. |nom1=Schlömer |prénom2=T. |nom2=Bruckner |prénom3=L. |nom3=Fulton |prénom4=E. |nom4=Hertwich |titre=IPCC Working Group III – Mitigation of Climate Change |passage=7 |éditeur=IPCC |année=2014 |titre chapitre=Annex III: Technology – specific cost and performance parameters |prénom5=A. |nom5=McKinnon |prénom6=D. |nom6=Perczyk |display-authors=4 |chapter-url=https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf}}.</ref>. La réduction du temps et du coût de construction des nouvelles centrales nucléaires est un objectif poursuivi depuis des décennies, mais les progrès sont limités<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=John |nom=Timmer |titre=Why are nuclear plants so expensive? Safety's only part of the story |url=https://arstechnica.com/science/2020/11/why-are-nuclear-plants-so-expensive-safetys-only-part-of-the-story/ |site=arstechnica |date=21 November 2020 |consulté le=17 March 2021}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Marton Dunai, Geert De |nom=Clercq |titre=Nuclear energy too slow, too expensive to save climate: report |url=https://www.reuters.com/article/us-energy-nuclearpower-idUSKBN1W909J |série=Reuters |date=2019-09-24 |consulté le=2021-03-18}}.</ref>.
+Les émissions de gaz à effet de serre liées au cycle de vie de l'énergie nucléaire (y compris l'extraction et le traitement de l'uranium) sont similaires à celles des sources d'énergie renouvelables<ref name="IPCC 2014 Annex III">{{Ouvrage |langue=en |prénom1=S. |nom1=Schlömer |prénom2=T. |nom2=Bruckner |prénom3=L. |nom3=Fulton |prénom4=E. |nom4=Hertwich |titre=IPCC Working Group III – Mitigation of Climate Change |passage=7 |éditeur=IPCC |année=2014 |titre chapitre=Annex III: Technology – specific cost and performance parameters |prénom5=A. |nom5=McKinnon |prénom6=D. |nom6=Perczyk |lire en ligne=https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf}}.</ref>. La réduction du temps et du coût de construction des nouvelles centrales nucléaires est un objectif poursuivi depuis des décennies, mais les progrès sont limités<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=John |nom=Timmer |titre=Why are nuclear plants so expensive? Safety's only part of the story |url=https://arstechnica.com/science/2020/11/why-are-nuclear-plants-so-expensive-safetys-only-part-of-the-story/ |site=arstechnica |date=21 November 2020 |consulté le=17 March 2021}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Marton Dunai, Geert De |nom=Clercq |titre=Nuclear energy too slow, too expensive to save climate: report |url=https://www.reuters.com/article/us-energy-nuclearpower-idUSKBN1W909J |série=Reuters |date=2019-09-24 |consulté le=2021-03-18}}.</ref>.
 La question de savoir si l'énergie nucléaire peut être considérée comme durable fait l'objet d'une controverse considérable, les débats tournant autour du risque d'[[Accident nucléaire|accidents nucléaires]], de la production de [[Déchet radioactif|déchets nucléaires radioactifs]] et de la possibilité que l'énergie nucléaire [[Dissuasion et prolifération nucléaires au XXIe siècle|contribue à la prolifération des armes nucléaires]]. Ces préoccupations ont donné naissance au [[mouvement antinucléaire]]. Le soutien du public à l'énergie nucléaire est souvent faible en raison des problèmes de sécurité, mais pour chaque unité d'énergie produite, l'énergie nucléaire est beaucoup plus sûre que l'énergie des combustibles fossiles et comparable aux sources renouvelables<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Hannah |nom=Ritchie |titre=What are the safest and cleanest sources of energy? |url=https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy |site=Our World in Data |date=10 February 2020 |consulté le=2020-12-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201129205209/https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy |archive-date=29 November 2020}}.</ref>. Le [[Extraction de l'uranium|minerai d'uranium]] utilisé pour alimenter les centrales à fission nucléaire est une ressource non renouvelable, mais il en existe des quantités suffisantes pour assurer un approvisionnement pendant des centaines d'années<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=David |nom1=MacKay |titre=Sustainable Energy – Without the Hot Air |année=2008 |pages totales=162 |isbn=978-0954452933 |lire en ligne=https://withouthotair.com/c24/page_162.shtml |consulté le=2021-03-28}}.</ref>. Les voies d'[[atténuation du changement climatique]] voient généralement une augmentation de l'approvisionnement en électricité à partir du nucléaire, mais cette croissance n'est pas strictement nécessaire{{sfn|IPCC SR15|2018|loc=2.4.2.1}}.
-Diverses nouvelles formes d'énergie nucléaire sont en cours de développement, dans l'espoir de remédier aux inconvénients des centrales conventionnelles. L'{{Lien|langue=en|Thorium-based nuclear power|texte=énergie nucléaire basée sur le thorium}}, plutôt que sur l'uranium, pourrait offrir une plus grande sécurité énergétique aux pays qui ne disposent pas d'une grande quantité d'uranium<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Matthew |nom1=Gill |prénom2=Francis |nom2=Livens |prénom3=Aiden |nom3=Peakman |titre=Future Energy: Improved, Sustainable and Clean Options for our Planet |éditeur=Elsevier |pages totales=135–136 |isbn=978-0-08-102886-5 |titre chapitre=Nuclear Fission}}.</ref>. Les petits réacteurs modulaires pourraient présenter plusieurs avantages par rapport aux grands réacteurs actuels : il devrait être possible de les construire plus rapidement, et leur modularité permettrait de réduire les coûts grâce à l'apprentissage par la pratique<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Giorgio |nom1=Locatelli |prénom2=Benito |nom2=Mignacca |titre=8 – Small Modular Nuclear Reactors |éditeur=Elsevier |date=2020-01-01 |pages totales=151–169 |isbn=978-0-08-102886-5 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081028865000086 |work=Future Energy (Third Edition) }}.</ref>. Plusieurs pays tentent de développer des réacteurs à [[Énergie de fusion|fusion nucléaire]], qui généreraient de très petites quantités de déchets et aucun risque d'explosion<ref>{{Lien web |langue=en-GB |prénom=Matt |nom=McGrath |titre=Nuclear fusion is 'a question of when, not if' |url=https://www.bbc.com/news/science-environment-50267017 |série=BBC News |date=2019-11-06 |consulté le=2021-02-13 |url-status=live}}.</ref>.
+Diverses nouvelles formes d'énergie nucléaire sont en cours de développement, dans l'espoir de remédier aux inconvénients des centrales conventionnelles. L'{{Lien|langue=en|Thorium-based nuclear power|texte=énergie nucléaire basée sur le thorium}}, plutôt que sur l'uranium, pourrait offrir une plus grande sécurité énergétique aux pays qui ne disposent pas d'une grande quantité d'uranium<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Matthew |nom1=Gill |prénom2=Francis |nom2=Livens |prénom3=Aiden |nom3=Peakman |titre=Future Energy: Improved, Sustainable and Clean Options for our Planet |éditeur=Elsevier |pages totales=135–136 |isbn=978-0-08-102886-5 |titre chapitre=Nuclear Fission}}.</ref>. Les petits réacteurs modulaires pourraient présenter plusieurs avantages par rapport aux grands réacteurs actuels : il devrait être possible de les construire plus rapidement, et leur modularité permettrait de réduire les coûts grâce à l'apprentissage par la pratique<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Giorgio |nom1=Locatelli |prénom2=Benito |nom2=Mignacca |titre=8 – Small Modular Nuclear Reactors |éditeur=Elsevier |date=2020-01-01 |pages totales=151–169 |isbn=978-0-08-102886-5 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081028865000086 |work=Future Energy (Third Edition)}}.</ref>. Plusieurs pays tentent de développer des réacteurs à [[Énergie de fusion|fusion nucléaire]], qui généreraient de très petites quantités de déchets et aucun risque d'explosion<ref>{{Lien web |langue=en-GB |prénom=Matt |nom=McGrath |titre=Nuclear fusion is 'a question of when, not if' |url=https://www.bbc.com/news/science-environment-50267017 |série=BBC News |date=2019-11-06 |consulté le=2021-02-13 |url-status=live}}.</ref>.
+== Transformation du système énergétique ==
+[[Fichier:SoSie+SoSchiff Ansicht.jpg|vignette|redresse=1.35|Les bâtiments du quartier de Schlierberg, en Allemagne, produisent plus d'énergie qu'ils n'en consomment. Ils intègrent des panneaux solaires en toiture et sont construits pour une efficacité énergétique maximale.]]
+Pour maintenir le réchauffement de la planète en dessous de {{tmp|2|°C}}, il faudra transformer complètement la façon dont l'énergie est à la fois produite et consommée. En 2019, 85 % des besoins énergétiques mondiaux sont satisfaits par la combustion de combustibles fossiles{{sfn|United Nations Environment Programme|2019|p=46}}. Pour maximiser l'utilisation des sources d'énergie renouvelables, les technologies d'utilisation de l'énergie, comme les véhicules, doivent être alimentées à l'électricité ou à l'hydrogène{{sfn|United Nations Environment Programme|2019|p=46-55}}. Les systèmes électriques devront également devenir plus flexibles pour s'adapter aux sources d'énergie renouvelables variables{{sfn|United Nations Environment Programme|2019|p=47}}.
+=== Le rôle croissant de l'électricité ===
+L'[[électrification]] est un élément clé de l'utilisation durable de l'énergie. Il existe de nombreuses options pour produire de l'électricité de manière durable, mais il est relativement difficile de produire des carburants ou de la chaleur de manière durable à grande échelle<ref name=":8">{{Lien web |langue=en |prénom=David |nom=Roberts |titre=How to drive fossil fuels out of the US economy, quickly |url=https://www.vox.com/energy-and-environment/21349200/climate-change-fossil-fuels-rewiring-america-electrify |site=Vox |date=2020-08-06 |consulté le=2020-08-21}}.</ref>. Plus précisément, une électrification massive dans les secteurs de la chaleur et des transports pourrait être nécessaire pour rendre ces secteurs durables, les pompes à chaleur et les véhicules électriques jouant un rôle important<ref name=":17">{{Article |langue=en |prénom1=Dmitrii |nom1=Bogdanov |prénom2=Javier |nom2=Farfan |prénom3=Kristina |nom3=Sadovskaia |prénom4=Arman |nom4=Aghahosseini |titre=Radical transformation pathway towards sustainable electricity via evolutionary steps |périodique=Nature Communications |volume=10 |numéro=1 |date=2019 |pmid=30842423 |pmcid=6403340 |doi=10.1038/s41467-019-08855-1 |bibcode=2019NatCo..10.1077B |pages=1077 |nom5=Child |prénom5=Michael |nom6=Gulagi |prénom6=Ashish |nom7=Oyewo |prénom7=Ayobami Solomon |nom8=de Souza Noel Simas Barbosa |prénom8=Larissa |nom9=Breyer |prénom9=Christian}}.</ref>. En considérant une politique climatique ambitieuse, la part de l'énergie électrique utilisée doit doubler d'ici 2050, alors qu'elle représente 20 % des énergies utilisées en 2020{{sfn|IPCC SR15|2018|loc=2.4.2.2}}.
+En 2018, environ un quart de la production totale d'électricité provenait de sources renouvelables autres que la biomasse. La croissance de l'utilisation des énergies renouvelables a été nettement plus rapide dans ce secteur que dans celui du chauffage et des transports{{sfn|REN21|2020|p=15}}.
+=== Gestion des sources d'énergie variables ===
+Le solaire et l'éolien sont des sources d'énergie renouvelables variables qui fournissent de l'électricité de manière intermittente en fonction des conditions météorologiques et de l'heure de la journée<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Sonia |nom1=Jerez |prénom2=Isabelle |nom2=Tobin |prénom3=Marco |nom3=Turco |prénom4=Jose |nom4=María López-Romero |titre=Resilience of the combined wind-plus-solar power production in Europe to climate change: a focus on the supply intermittence |périodique=EGUGA |année=2018 |bibcode=2018EGUGA..2015424J |pages=15424 |nom5=Montávez |prénom5=Juan Pedro |nom6=Jiménez-Guerrero |prénom6=Pedro |nom7=Vautard |prénom7=Robert}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=M. |nom1=Lave |prénom2=A. |nom2=Ellis |titre=Comparison of solar and wind power generation impact on net load across a utility balancing area |périodique=2016 IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference (PVSC) |année=2016 |isbn=978-1-5090-2724-8 |doi=10.1109/PVSC.2016.7749939 |lire en ligne=https://www.osti.gov/biblio/1368867 |pages=1837-1842 |osti=1368867 |s2cid=44158163}}.</ref>. La plupart des [[Réseau électrique|réseaux électriques]] ont été construits pour des sources d'énergie non intermittentes telles que les centrales électriques au charbon<ref>{{Lien web |langue=en-GB |titre=Introduction to System Integration of Renewables – Analysis |url=https://www.iea.org/reports/introduction-to-system-integration-of-renewables |site=IEA |consulté le=2020-05-30}}.</ref>. À mesure que de plus grandes quantités d'énergie solaire et éolienne sont intégrées au réseau, des changements doivent être apportés au système énergétique pour garantir que l'offre d'électricité correspond à la demande<ref name=":13">{{Article |langue=en |prénom1=Herib |nom1=Blanco |prénom2=André |nom2=Faaij |titre=A review at the role of storage in energy systems with a focus on Power to Gas and long-term storage |périodique=Renewable and Sustainable Energy Reviews |volume=81 |date=2018 |issn=1364-0321 |doi=10.1016/j.rser.2017.07.062 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032117311310 |pages=1049-1086 }}.</ref>. En 2019, ces sources ont généré 8,5 % de l'électricité mondiale, une part qui a augmenté rapidement<ref name=":4" />.
+Il existe différents moyens de rendre le système électrique plus flexible. Dans de nombreux endroits, la production éolienne et solaire est complémentaire à l'échelle d'une journée et d'une saison : il y a plus de vent pendant la nuit et en hiver, lorsque la production d'énergie solaire est faible<ref name=":13" />. La liaison de différentes régions géographiques par des [[Courant continu haute tension|lignes de transmission à longue distance]] permet d'annuler davantage la variabilité{{Sfn|REN21|2020|p=177}}. La demande d'énergie peut être décalée dans le temps par la [[Maîtrise de la demande en énergie|gestion de la demande d'énergie]] et l'utilisation de [[Réseau électrique intelligent|réseaux intelligents]], correspondant aux moments où la production d'énergie variable est la plus élevée. Grâce au stockage, l'énergie produite en excès peut être libérée en cas de besoin<ref name=":13" />. La construction de capacités supplémentaires pour la production d'énergie éolienne et solaire peut contribuer à garantir la production d'une quantité suffisante d'électricité même en cas de mauvais temps ; en cas de temps optimal, il peut être nécessaire de réduire la production d'énergie. Les derniers besoins peuvent être couverts en utilisant des [[Production acheminable|sources d'énergie acheminables]] telles que l'hydroélectricité, la bioénergie ou le gaz naturel{{Sfn|International Energy Agency|2020|p=109}}.
+=== Stockage de l'énergie ===
+{{Article détaillé|Stockage de l'énergie}}
+[[Fichier:Abengoa Solar (7336087392).jpg|vignette|Construction de [[Accumulateur solaire|réservoirs de sel]] pour stocker l'énergie thermique|alt=Se référer à la légende.]]
+Le [[stockage de l'énergie]] permet de surmonter les obstacles liés à l'intermittence des énergies renouvelables et constitue donc un aspect important d'un système énergétique durable<ref name=":16">{{Article |langue=en |prénom1=S. |nom1=Koohi-Fayegh |prénom2=M.A. |nom2=Rosen |titre=A review of energy storage types, applications and recent developments |périodique=Journal of Energy Storage |volume=27 |date=2020 |issn=2352-152X |doi=10.1016/j.est.2019.101047 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X19306012 |pages=101047}}.</ref>. La méthode de stockage la plus couramment utilisée est l'hydroélectricité par [[pompage-turbinage]], qui nécessite des sites présentant de grandes différences de hauteur et un accès à l'eau<ref name=":16" />. Les [[Accumulateur électrique|batteries]], et plus particulièrement les [[Accumulateur lithium-ion|batteries lithium-ion]], sont également largement utilisées<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Cheryl |nom=Katz |titre=The batteries that could make fossil fuels obsolete |url=https://www.bbc.com/future/article/20201217-renewable-power-the-worlds-largest-battery |site=[[BBC]] |consulté le=2021-01-10}}.</ref>. Elless contiennent du [[cobalt]], qui est en grande partie extrait au Congo, une région politiquement instable. Un approvisionnement géographique plus diversifié peut garantir la stabilité de la chaîne d'approvisionnement et leur impact sur l'environnement peut être réduit par [[décyclage]] et [[Recyclage des batteries|recyclage]]<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Callie W. |nom1=Babbitt |titre=Sustainability perspectives on lithium-ion batteries |périodique=Clean Technologies and Environmental Policy |volume=22 |numéro=6 |date=2020 |issn=1618-9558 |doi=10.1007/s10098-020-01890-3 |pages=1213-1214 |s2cid=220351269 }}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Dorothée |nom=Baumann-Pauly |titre=Cobalt can be sourced responsibly, and it's time to act |url=https://www.swissinfo.ch/eng/cobalt-can-be-sourced-responsibly--and-it-s-time-to-act/46031364 |site=SWI swissinfo.ch |date=16 September 2020 |consulté le=2021-04-10 |url-status=live}}.</ref>. Les batteries stockent généralement l'électricité pendant de courtes périodes ; des recherches sont en cours sur une technologie ayant une capacité suffisante pour durer pendant plusieurs saisons<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Blanco |nom1=Herib |prénom2=Faaij |nom2=André |titre=A review at the role of storage in energy systems with a focus on Power to Gas and long-term storage |périodique=Renewable and Sustainable Energy Reviews |volume=81 |date=2018 |issn=1364-0321 |doi=10.1016/j.rser.2017.07.062 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032117311310 |pages=1049-1086 }}.</ref>. Le stockage hydroélectrique par pompage et la [[conversion d'électricité en gaz]] avec une capacité d'utilisation de plusieurs mois ont été mis en œuvre dans certains endroits<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Julian D. |nom1=Hunt |prénom2=Edward |nom2=Byers |prénom3=Yoshihide |nom3=Wada |prénom4=Simon |nom4=Parkinson |titre=Global resource potential of seasonal pumped hydropower storage for energy and water storage |périodique=Nature Communications |volume=11 |numéro=1 |date=2020 |issn=2041-1723 |doi=10.1038/s41467-020-14555-y |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/s41467-020-14555-y |pages=947 |nom5=Gernaat |prénom5=David E. H. J. |nom6=Langan |prénom6=Simon |nom7=van Vuuren |prénom7=Detlef P. |nom8=Riahi |prénom8=Keywan }}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en-US |prénom=Kavya |nom=Balaraman |titre=To batteries and beyond: With seasonal storage potential, hydrogen offers 'a different ballgame entirely' |url=https://www.utilitydive.com/news/to-batteries-and-beyond-with-seasonal-storage-potential-hydrogen-offers/584959/ |site=Utility Dive |date=2020-10-12 |consulté le=2021-01-10 |url-status=live}}.</ref>.
+En 2018, le [[Accumulateur solaire|stockage d'énergie thermique]] n'est généralement pas aussi pratique que la combustion de combustibles fossiles. Les coûts initiaux élevés constituent un obstacle à la mise en œuvre. Le [[stockage intersaisonnier de chaleur]] nécessite une grande capacité ; il a été mis en œuvre dans certaines régions à haute latitude pour le chauffage domestique<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Guruprasad |nom1=Alva |prénom2=Yaxue |nom2=Lin |prénom3=Guiyin |nom3=Fang |titre=An overview of thermal energy storage systems |périodique=Energy |volume=144 |date=2018 |issn=0360-5442 |doi=10.1016/j.energy.2017.12.037 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036054421732056X |pages=341-378}}.</ref>.
+=== Hydrogène ===
+{{Article détaillé|Économie hydrogène|Stockage de l'hydrogène}}
+L'[[hydrogène]] peut être brûlé pour produire de la chaleur ou alimenter des [[Pile à combustible|piles à combustible]] pour produire de l'électricité, avec zéro émission au point d'utilisation. Les émissions globales du cycle de vie de l'hydrogène dépendent de la façon dont il est produit. Une très faible partie de l'approvisionnement mondial actuel en hydrogène est actuellement créée à partir de sources durables. La quasi-totalité est produite à partir de combustibles fossiles, ce qui entraîne de fortes émissions de gaz à effet de serre. Les technologies de captage et de stockage du carbone permettraient de supprimer une grande partie de ces émissions<ref name=":18" />.
+L'hydrogène peut être produit par [[Électrolyse de l'eau|électrolyse de l'eau]], en utilisant l'électricité pour diviser les molécules d'eau en hydrogène et en [[oxygène]]. Si l'électricité est produite de manière durable, le carburant qui en résulte sera également durable. Ce procédé est actuellement plus coûteux que la création d'hydrogène à partir de combustibles fossiles, et l'efficacité de la conversion énergétique est intrinsèquement faible<ref name=":18">{{Lien web |langue=en |prénom=Simon |nom=Evans |prénom2=Josh |nom2=Gabbatiss |titre=In-depth Q&A: Does the world need hydrogen to solve climate change? |url=https://www.carbonbrief.org/in-depth-qa-does-the-world-need-hydrogen-to-solve-climate-change |site=Carbon Brief |date=2020-11-30 |consulté le=2020-12-01}}.</ref>. L'hydrogène peut être produit lorsqu'il y a un surplus d'électricité renouvelable intermittente, puis stocké et utilisé pour générer de la chaleur ou pour produire à nouveau de l'électricité. Une conversion ultérieure en [[ammoniac]] permet de stocker plus facilement l'énergie sous forme liquide à température ambiante<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Matthew J. |nom1=Palys |prénom2=Prodromos |nom2=Daoutidis |titre=Using hydrogen and ammonia for renewable energy storage: A geographically comprehensive techno-economic study |périodique=Computers & Chemical Engineering |volume=136 |date=2020 |issn=0098-1354 |doi=10.1016/j.compchemeng.2020.106785 |lire en ligne=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098135419313055 |pages=106785 }}.</ref>.
+L'hydrogène pourrait jouer un rôle important dans la décarbonisation des systèmes énergétiques, car dans certains secteurs, il serait très difficile de remplacer les combustibles fossiles par l'utilisation directe de l'électricité<ref name=":18" />. L'hydrogène peut produire la chaleur intense nécessaire à la production industrielle d'acier, de ciment, de verre et de produits chimiques<ref name=":14">{{Lien web |langue=en |prénom=Thomas |nom=Blank |prénom2=Patrick |nom2=Molly |titre=Hydrogen's Decarbonization Impact for Industry |url=https://rmi.org/wp-content/uploads/2020/01/hydrogen_insight_brief.pdf |site=[[Rocky Mountain Institute]] |date=January 2020 |url-status=live}}.</ref>. La [[Fabrication de l'acier|sidérurgie]] est considérée comme l'utilisation de l'hydrogène qui serait la plus efficace pour limiter les émissions de gaz à effet de serre à court terme<ref name=":14" />.
+=== Capture et séquestration du carbone ===
+Les émissions de gaz à effet de serre des centrales électriques à combustibles fossiles et à biomasse peuvent être considérablement réduites par le [[Séquestration géologique du dioxyde de carbone|captage et la séquestration du carbone]], mais le déploiement de cette technologie est encore très limité, avec seulement {{unité|21|centrales}} à grande échelle en service dans le monde en 2020<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Jason |nom=Deign |titre=Carbon Capture: Silver Bullet or Mirage? |url=https://www.greentechmedia.com/articles/read/no-clearer-if-carbon-capture-is-silver-bullet-or-mirage |site=Greentech Media |date=2020-12-07 |consulté le=2021-02-14 |url-status=live}}.</ref>. Ce processus est coûteux, et les coûts dépendent considérablement de la proximité du site par rapport à une géologie appropriée pour la [[séquestration du dioxyde de carbone]]<ref name=":11" /><ref>{{Lien web |langue=en-GB |titre=CCUS in Power – Analysis |url=https://www.iea.org/reports/ccus-in-power |site=IEA |lieu=Paris |consulté le=2020-09-30 |url-status=live}}.</ref>. La séquestration peut être adaptée aux centrales électriques existantes, mais elle est alors plus énergivore<ref>{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Karl W. |nom1=Bandilla |titre=Future Energy: Improved, Sustainable and Clean Options for our Planet |passage=688 |éditeur=Elsevier |année=2020 |isbn=978-0-08-102886-5 |titre chapitre=Carbon Capture and Storage}}.</ref>. La plupart des études utilisent une hypothèse de travail selon laquelle la séquestration peut capter 85 à 90 % des émissions de {{CO2}} d'une centrale électrique<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Sarah |nom1=Budinis |titre=An assessment of CCS costs, barriers and potential |périodique=Energy Strategy Reviews |volume=22 |date=2018-11-01 |issn=2211-467X |doi=10.1016/j.esr.2018.08.003 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211467X18300634 |pages=61–81 }}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en-GB |titre=Zero-emission carbon capture and storage in power plants using higher capture rates – Analysis |url=https://www.iea.org/articles/zero-emission-carbon-capture-and-storage-in-power-plants-using-higher-capture-rates |site=IEA |date=2021-01-07 |consulté le=2021-03-14 |url-status=live}}.</ref>. Si 90 % des émissions de {{CO2}} émises par une centrale électrique au charbon étaient capturées, ses émissions non captées seraient encore plusieurs fois supérieures aux émissions de l'énergie nucléaire, solaire ou éolienne par unité d'électricité produite<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Hannah |nom=Ritchie |titre=What are the safest and cleanest sources of energy? |url=https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy |site=Our World in Data |date=February 10, 2020 |consulté le=2021-03-14 |url-status=live}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Simon |nom=Evans |titre=Solar, wind and nuclear have 'amazingly low' carbon footprints, study finds |url=https://www.carbonbrief.org/solar-wind-nuclear-amazingly-low-carbon-footprints |site=Carbon Brief |date=2017-12-08 |consulté le=2021-03-15 |url-status=live}}.</ref>.
+Lorsque la capture et séquestration est utilisée pour capter les émissions provenant de la combustion de la biomasse dans un processus connu sous le nom de [[Bioénergie avec captage et stockage de dioxyde de carbone|bioénergie avec captage et stockage du carbone]] (BECSC), l'ensemble du processus peut entraîner une élimination nette du dioxyde de carbone de l'atmosphère. Le processus BECSC peut entraîner des émissions nettes positives en fonction de la manière dont la biomasse est cultivée, récoltée et transportée. En 2014, les voies d'[[Atténuation du changement climatique|atténuation]] les moins coûteuses pour atteindre l'objectif de {{tmp|2|°C}} décrivent généralement un déploiement massif du BECSC. Cependant, son utilisation à l'échelle décrite dans ces voies nécessiterait davantage de ressources que celles actuellement disponibles dans le monde. Par exemple, capturer {{unité|10|milliards}} de tonnes de {{CO2}} par an nécessiterait la biomasse de 40 % des terres cultivées actuellement dans le monde<ref name=":7">{{Ouvrage |langue=en |prénom1=Engineering |nom1=National Academies of Sciences |titre=Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration: A Research Agenda |lieu=Washington, D.C. |éditeur=National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine |année=2019 |pages totales=3 |isbn=978-0-309-48452-7 |doi=10.17226/25259 |pmid=31120708}}.</ref>.
+=== Technologies d'utilisation de l'énergie ===
+[[Fichier:Greenhouse Gas Emissions by Economic Sector.svg|vignette|redresse=1.35|Émissions produites par les différents secteurs économiques, y compris les émissions générées par la production d'électricité et de chaleur, selon le [[cinquième rapport d'évaluation du GIEC]] de 2014.|alt=Émissions produites par secteur, par ordre décroissant : industrie, utilisation des sols, bâtiment, transport et autres.]]
+==== Chauffage et refroidissement ====
+Une grande partie de la population mondiale n'a pas les moyens de refroidir suffisamment son logement. Outre la [[climatisation]], qui nécessite une électrification et crée une demande d'électricité supplémentaire, la conception d'[[Habitat passif|habitats passifs]] et la planification urbaine seront nécessaires pour garantir que les besoins en refroidissement soient satisfaits de manière durable<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Alessio |nom1=Mastrucci |prénom2=Edward |nom2=Byers |prénom3=Shonali |nom3=Pachauri |prénom4=Narasimha D. |nom4=Rao |titre=Improving the SDG energy poverty targets: Residential cooling needs in the Global South |périodique=Energy and Buildings |volume=186 |date=2019 |issn=0378-7788 |doi=10.1016/j.enbuild.2019.01.015 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378778818323958 |pages=405–415}}.</ref>. De même, de nombreux ménages dans les pays en développement et les pays développés souffrent de pauvreté énergétique et ne peuvent pas chauffer suffisamment leur maison<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Stefan |nom1=Bouzarovski |prénom2=Saska |nom2=Petrova |titre=A global perspective on domestic energy deprivation: Overcoming the energy poverty–fuel poverty binary |périodique=Energy Research & Social Science |volume=10 |date=2015 |issn=2214-6296 |doi=10.1016/j.erss.2015.06.007 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221462961500078X |pages=31–40}}.</ref>.
+Les alternatives au chauffage aux combustibles fossiles comprennent l'électrification ([[pompe à chaleur|pompes à chaleur]] ou [[chauffage électrique]] moins efficace), la géothermie, la biomasse, le solaire thermique et la chaleur résiduelle<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Anders Winther |nom1=Mortensen |prénom2=Brian Vad |nom2=Mathiesen |prénom3=Anders Bavnhøj |nom3=Hansen |prénom4=Sigurd Lauge |nom4=Pedersen |titre=The role of electrification and hydrogen in breaking the biomass bottleneck of the renewable energy system – A study on the Danish energy system |périodique=Applied Energy |volume=275 |date=2020 |issn=0306-2619 |doi=10.1016/j.apenergy.2020.115331 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261920308436 |pages=115331 |nom5=Grandal |prénom5=Rune Duban |nom6=Wenzel |prénom6=Henrik }}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Ighor |nom=Van de Vyver |prénom2=Calum |nom2=Harvey-Scholes |prénom3=Richard |nom3=Hoggett |titre=A common approach for sustainable heating strategies for partner cities |url=https://shifftproject.eu/wp-content/uploads/2020/04/A-common-approach-for-sustainable-heating-strategies-for-partner-cities_final_13-March-2020.pdf |date=January 2020 |page=40 |url-status=live}}.</ref>{{,}}<ref name=":12">{{Article |langue=en |prénom1=Florian |nom1=Knobloch |prénom2=Hector |nom2=Pollitt |prénom3=Unnada |nom3=Chewpreecha |prénom4=Vassilis |nom4=Daioglou |titre=Simulating the deep decarbonisation of residential heating for limiting global warming to 1.5°C |périodique=Energy Efficiency |volume=12 |numéro=2 |date=2019 |issn=1570-6478 |doi=10.1007/s12053-018-9710-0 |pages=521–550 |nom5=Mercure |prénom5=Jean-Francois  |s2cid=52830709}}.</ref>. Les coûts de toutes ces technologies dépendent fortement du lieu, et l'adoption d'une technologie suffisante pour une décarbonisation profonde nécessite des interventions politiques rigoureuses<ref name=":12" />. L'AIE estime que les pompes à chaleur ne couvrent actuellement que 5 % des besoins de chauffage de bâtiments et de l'eau dans le monde, mais qu'elles pourraient en couvrir plus de 90 %<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Thibaut |nom=Abergel |titre=Heat Pumps |url=https://www.iea.org/reports/heat-pumps |site=IEA |date=June 2020 |consulté le=12 April 2021}}.</ref>. L'utilisation de {{lien|langue=en|Geothermal heat pump|texte=pompes à chaleur géothermiques}} permet non seulement de réduire les charges énergétiques annuelles totales associées au chauffage et à la climatisation, mais aussi d'aplanir la courbe de la demande d'électricité en éliminant les besoins d'approvisionnement en électricité pendant les pics estivaux extrêmes<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Mike |nom=Mueller |titre=5 Things You Should Know about Geothermal Heat Pumps |url=https://www.energy.gov/eere/articles/5-things-you-should-know-about-geothermal-heat-pumps |site=Office of Energy Efficiency & Renewable Energy |éditeur=US Department of Energy |date=August 1, 2017 |consulté le=17 April 2021}}.</ref>.
+==== Transport ====
+{{Article détaillé|Écomobilité}}
+[[Fichier:Hornby Street Separated Bike Lane.jpg|vignette|alt=Groupe de cyclistes à Vancouver, au Canada|Personnes utilisant une [[Aménagement cyclable#Piste cyclable|piste cyclable]] à [[Vancouver]], au Canada ; le vélo est un mode de transport durable.]]
+Il existe de multiples façons de rendre les transports plus durables. Les [[Transport en commun|transports en commun]] émettent souvent moins d'émissions par passager que les véhicules personnels tels que les voitures, en particulier lorsque le taux d'occupation est élevé<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Alexander |nom1=Bigazzi |titre=Comparison of marginal and average emission factors for passenger transportation modes |périodique=Applied Energy |volume=242 |date=2019 |issn=0306-2619 |doi=10.1016/j.apenergy.2019.03.172 |lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S030626191930580X |pages=1460–1466}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Andreas W. |nom1=Schäfer |prénom2=Sonia |nom2=Yeh |titre=A holistic analysis of passenger travel energy and greenhouse gas intensities |périodique=Nature Sustainability |volume=3 |numéro=6 |date=2020 |issn=2398-9629 |doi=10.1038/s41893-020-0514-9 |lire en ligne=https://www.nature.com/articles/s41893-020-0514-9 |pages=459–462}}.</ref>. Les transports peuvent être rendus plus propres et plus sains en stimulant les transports non motorisés tels que le vélo, en particulier dans les villes<ref>{{Article |langue=en |prénom1=John |nom1=Pucher |prénom2=Ralph |nom2=Buehler |titre=Cycling towards a more sustainable transport future |périodique=Transport Reviews |volume=37 |numéro=6 |date=2017 |issn=0144-1647 |doi=10.1080/01441647.2017.1340234 |lire en ligne=https://doi.org/10.1080/01441647.2017.1340234 |pages=689–694 }}.</ref>. L'[[Efficacité énergétique dans les transports|efficacité énergétique des voitures]] a augmenté en raison des progrès technologiques<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Florian |nom1=Knobloch |prénom2=Steef V. |nom2=Hanssen |prénom3=Aileen |nom3=Lam |prénom4=Hector |nom4=Pollitt |titre=Net emission reductions from electric cars and heat pumps in 59 world regions over time |périodique=Nature Sustainability |volume=3 |numéro=6 |date=2020 |issn=2398-9629 |pmcid=7308170 |doi=10.1038/s41893-020-0488-7 |pages=437–447 |nom5=Salas |prénom5=Pablo |nom6=Chewpreecha |prénom6=Unnada |nom7=Huijbregts |prénom7=Mark A. J. |nom8=Mercure |prénom8=Jean-Francois}}.</ref>.
+Il est plus facile de produire de l'électricité de manière durable que de produire des carburants liquides de manière durable. Par conséquent, l'adoption de [[Véhicule électrique|véhicules électriques]] est un moyen de rendre les transports plus durables<ref name=":17" />. Les [[Véhicule à hydrogène|véhicules à hydrogène]] peuvent être une option pour les gros véhicules qui n'ont pas encore été largement électrifiés, tels que les camions longue distance<ref>{{Lien web |langue=en-GB |prénom=Joe |nom=Miller |titre=Hydrogen takes a back seat to electric for passenger vehicles |url=https://www.ft.com/content/98a386ee-1a04-40fd-b6a4-8cf13ff1d0da |site=Financial Times |date=2020-09-09 |consulté le=2020-09-20}}.</ref>. De nombreuses techniques nécessaires pour réduire les émissions du transport maritime et de l'aviation n'en sont qu'à leurs débuts{{Sfn|International Energy Agency|2020|p=139}}. Le {{lien|langue=en|Aviation biofuel|texte=biocarburant pour l'aviation}} pourrait être l'une des meilleures utilisations de la bioénergie, à condition qu'une partie du carbone soit capturée et stockée pendant la fabrication du carburant<ref name="Biomass in a low-carbon economy" />.
+==== Industrie ====
+Plus d'un tiers de l'énergie est utilisée par l'industrie. La majeure partie de cette énergie est déployée dans des processus thermiques : production de vapeur, séchage et [[réfrigération]]. La part des énergies renouvelables dans l'industrie était de 14,5 % en 2017. Celle-ci comprend principalement de la chaleur à basse température fournie par la bioénergie et de l'électricité. Les activités les plus énergivores de l'industrie ont les parts d'énergie renouvelable les plus faibles, car elles sont confrontées à des limites dans la production de chaleur à des températures supérieures à {{tmp|200|°C}}{{Sfn|REN21|2020|p=40}}.
+Pour certains processus industriels, tels que la production d'acier, la commercialisation de technologies qui n'ont pas encore été construites ou exploitées à pleine échelle sera nécessaire pour éliminer les émissions de gaz à effet de serre{{Sfn|International Energy Agency|2020|p=135}}. La production de plastique, de ciment et d'engrais nécessite également des quantités importantes d'énergie, avec des possibilités limitées de décarbonisation<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Max |nom1=Åhman |prénom2=Lars J. |nom2=Nilsson |prénom3=Bengt |nom3=Johansson |titre=Global climate policy and deep decarbonization of energy-intensive industries |périodique=Climate Policy |volume=17 |numéro=5 |date=2017-07-04 |issn=1469-3062 |doi=10.1080/14693062.2016.1167009 |lire en ligne=https://doi.org/10.1080/14693062.2016.1167009 |pages=634–649 }}.</ref>. Le passage à une [[économie circulaire]] rendrait l'industrie plus durable, car elle implique un recyclage plus important et donc une utilisation moindre d'énergie par rapport à l'extraction de nouvelles [[Matière première|matières premières]]{{sfn|Letcher|2020|p=723}}.
+==== Cuisson ====
+[[File:Kookplaat inductie.JPG|alt=Un four électrique à induction|vignette|En Équateur, tous les fours de cuisson sont en train d'être remplacés par des [[Plaque à induction|modèles électriques à induction]], qui sont plus durables et parfois moins chers que le [[gaz de pétrole liquéfié]]<ref name="Injury Prevention and Environmental Health" />.]]
+L'une des grandes priorités du développement durable mondial est de réduire les problèmes sanitaires et environnementaux causés par la cuisson à la biomasse, au charbon et au kérosène<ref>{{Lien web |langue=en |nom=United Nations |titre=Accelerating SDG 7 Achievement Policy Brief 02: Achieving Universal Access to Clean and Modern Cooking Fuels, Technologies and Services |url=https://sustainabledevelopment.un.org/content/documents/17465PB2.pdf |site=UN.org |date=2018 |consulté le=April 5, 2021}}.</ref>. Les alternatives comprennent les [[Plaque électrique|cuisinières électriques]], les [[Four solaire|fours solaires]], les cuisinières utilisant des combustibles propres et les cuisinières qui brûlent la biomasse plus efficacement et avec moins de pollution. Selon l'endroit, les combustibles propres pour la cuisson sont généralement le [[gaz de pétrole liquéfié]] (GPL), le biogaz produit localement, le gaz naturel liquéfié (GNL) ou l'[[Réchaud|alcool]]{{sfn|World Health Organization| 2016|pp=25–26}}. Les cuisinières électriques à induction sont moins polluantes que le GPL, même lorsqu'elles sont connectées à des sources d'énergie au charbon, et sont parfois moins chères<ref name="Injury Prevention and Environmental Health">{{Ouvrage |langue=en |auteur1=Nugent R Mock CN (Kobusingye O, et al., editors) |titre=Injury Prevention and Environmental Health. 3rd Edition |éditeur=International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank |année=2017 |titre chapitre=Chapter 7 Household Air Pollution from Solid Cookfuels and Its Effects on Health |lire en ligne=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK525225/}}.</ref>. L'Organisation mondiale de la santé encourage la poursuite des recherches sur la technologie des cuisinières à biomasse, car aucune cuisinière à biomasse largement disponible ne respecte les limites d'émissions recommandées{{sfn|World Health Organization|2016|p=88}}.
+La transition vers des méthodes de cuisson plus propres devrait soit augmenter les émissions de gaz à effet de serre de façon minime, soit les diminuer, même si les combustibles de remplacement sont des combustibles fossiles. Il est prouvé que le passage au GPL et au GNP a un effet plus faible sur le climat que la combustion de combustibles solides, qui émet du méthane et du carbone noir{{sfn|World Health Organization|2016|p=75}}. Le GIEC a déclaré en 2018 : {{citation|Les coûts de la réalisation d'un accès quasi universel à l'électricité et aux combustibles propres pour la cuisson et le chauffage devraient se situer entre {{unité|72|et=95|milliards}} de dollars américains par an jusqu'en 2030, avec des effets minimes sur les émissions de GES}}{{sfn|IPCC SR15|2018|loc=SPM.5.1}}.
 == Finance ==
-Le [[Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat]] estime que pour limiter le réchauffement climatique à {{tmp|1.5|°C}}, il faudrait investir {{unité|2,4|trillions}} de [[Dollar américain|dollars américains]] dans le système énergétique chaque année entre 2016 et 2035. La plupart des études prévoient que ces coûts, qui équivalent à 2,5 % du [[Produit intérieur brut|PIB]] mondial, seraient faibles en comparaison aux avantages économiques et sanitaires qu'ils amèneraient<ref>{{Ouvrage |langue=en |titre=The Heat is On: Taking Stock of Global Climate Ambition |éditeur=United Nations Development Programme and United Nations Climate |année=2019 |pages totales=24}}.</ref>. La [[Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques]] estime qu'en 2016, le financement du climat s'est élevé à {{unité|681|milliards}} de dollars, la majeure partie étant constituée d'investissements du secteur privé dans le déploiement des énergies renouvelables, d'investissements du secteur public dans les transports durables et d'investissements du secteur privé dans l'efficacité énergétique<ref name=":0"/>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=[[Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques]] |titre=Biennial Assessment and Overview of Climate Finance Flows |url=https://unfccc.int/topics/climate-finance/resources/biennial-assessment-of-climate-finance |site=unfccc.int |date=2018 |consulté le=2021-05-13}}.</ref>. Les investissements annuels moyens dans les technologies énergétiques à faible émission de carbone et dans l'efficacité énergétique doivent être multipliés par six environ d'ici 2050 par rapport à 2015, et dépasser les investissements dans les combustibles fossiles d'ici 2025 environ{{sfn|IPCC SR15|2018|page=96}}.
+Le [[Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat]] estime que pour limiter le réchauffement climatique à {{tmp|1.5|°C}}, il faudrait investir {{unité|2,4|trillions}} de [[Dollar américain|dollars américains]] dans le système énergétique chaque année entre 2016 et 2035. La plupart des études prévoient que ces coûts, qui équivalent à 2,5 % du [[Produit intérieur brut|PIB]] mondial, seraient faibles en comparaison aux avantages économiques et sanitaires qu'ils amèneraient<ref>{{Ouvrage |langue=en |titre=The Heat is On: Taking Stock of Global Climate Ambition |éditeur=United Nations Development Programme and United Nations Climate |année=2019 |pages totales=24}}.</ref>. La [[Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques]] estime qu'en 2016, le financement du climat s'est élevé à {{unité|681|milliards}} de dollars, la majeure partie étant constituée d'investissements du secteur privé dans le déploiement des énergies renouvelables, d'investissements du secteur public dans les transports durables et d'investissements du secteur privé dans l'efficacité énergétique<ref name=":0" />{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=[[Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques]] |titre=Biennial Assessment and Overview of Climate Finance Flows |url=https://unfccc.int/topics/climate-finance/resources/biennial-assessment-of-climate-finance |site=unfccc.int |date=2018 |consulté le=2021-05-13}}.</ref>. Les investissements annuels moyens dans les technologies énergétiques à faible émission de carbone et dans l'efficacité énergétique doivent être multipliés par six environ d'ici 2050 par rapport à 2015, et dépasser les investissements dans les combustibles fossiles d'ici 2025 environ{{sfn|IPCC SR15|2018|page=96}}.
-Les subventions aux combustibles fossiles constituent un obstacle important à la [[transition énergétique]]<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Richard |nom=Bridle |prénom2=Shruti |nom2=Sharma |prénom3=Mostafa |nom3=Mostafa |prénom4=Anna |nom4=Geddes |titre=Fossil Fuel to Clean Energy Subsidy Swaps: How to pay for an energy revolution |url=https://www.iisd.org/sites/default/files/publications/fossil-fuel-clean-energy-subsidy-swap.pdf |éditeur=International Institute for Sustainable Development |date=juin 2019 |page=iv}}.</ref>. Les subventions mondiales directes aux combustibles fossiles ont atteint {{unité|319|milliards}} de dollars en 2017, et {{unité|5200|milliards}} de dollars si l'on tient compte des coûts indirects tels que la pollution atmosphérique<ref name="Watts_et_al_2019">{{Article |langue=en |auteur1=Watts N, Amann M, Arnell N, Ayeb-Karlsson S, Belesova K, Boykoff M |titre=The 2019 report of The Lancet Countdown on health and climate change: ensuring that the health of a child born today is not defined by a changing climate. |périodique=Lancet |volume=394 |numéro=10211 |année=2019 |pmid=31733928 |doi=10.1016/S0140-6736(19)32596-6 |lire en ligne=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&tool=sumsearch.org/cite&retmode=ref&cmd=prlinks&id=31733928 |pages=1836-1878 |display-authors=etal}}.</ref>. L'élimination de ces subventions pourrait entraîner une réduction de 28 % des émissions mondiales de carbone et une réduction de 46 % des décès dus à la pollution atmosphérique<ref name="UNHDP_2020">{{Article |langue=en |titre=Human Development Report 2020 The Next Frontier: Human Development and the Anthropocene |périodique=[[Programme des Nations unies pour le développement]] |année=2020 |lire en ligne=http://hdr.undp.org/sites/default/files/hdr2020.pdf |consulté le=9 January 2021 |pages=10 |authors=Conceição et al.}}.</ref>.
+Les subventions aux combustibles fossiles constituent un obstacle important à la [[transition énergétique]]<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Richard |nom=Bridle |prénom2=Shruti |nom2=Sharma |prénom3=Mostafa |nom3=Mostafa |prénom4=Anna |nom4=Geddes |titre=Fossil Fuel to Clean Energy Subsidy Swaps: How to pay for an energy revolution |url=https://www.iisd.org/sites/default/files/publications/fossil-fuel-clean-energy-subsidy-swap.pdf |éditeur=International Institute for Sustainable Development |date=juin 2019 |page=iv}}.</ref>. Les subventions mondiales directes aux combustibles fossiles ont atteint {{unité|319|milliards}} de dollars en 2017, et {{unité|5200|milliards}} de dollars si l'on tient compte des coûts indirects tels que la pollution atmosphérique<ref name="Watts_et_al_2019">{{Article |langue=en |auteur1=Watts N, Amann M, Arnell N, Ayeb-Karlsson S, Belesova K, Boykoff M |titre=The 2019 report of The Lancet Countdown on health and climate change: ensuring that the health of a child born today is not defined by a changing climate. |périodique=Lancet |volume=394 |numéro=10211 |année=2019 |pmid=31733928 |doi=10.1016/S0140-6736(19)32596-6 |lire en ligne=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&tool=sumsearch.org/cite&retmode=ref&cmd=prlinks&id=31733928 |pages=1836-1878 }}.</ref>. L'élimination de ces subventions pourrait entraîner une réduction de 28 % des émissions mondiales de carbone et une réduction de 46 % des décès dus à la pollution atmosphérique<ref name="UNHDP_2020">{{Article |langue=en |titre=Human Development Report 2020 The Next Frontier: Human Development and the Anthropocene |périodique=[[Programme des Nations unies pour le développement]] |année=2020 |lire en ligne=http://hdr.undp.org/sites/default/files/hdr2020.pdf |consulté le=9 January 2021 |pages=10 |auteur=Conceição et al.}}.</ref>.
 En 2020, l'Agence internationale de l'énergie a averti que les troubles économiques causés par la [[pandémie de Covid-19]] pourraient empêcher ou retarder les investissements du secteur privé dans les énergies vertes<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=Newburger, Emma |titre=Coronavirus could weaken climate change action and hit clean energy investment, researchers warn |url=https://www.cnbc.com/2020/03/13/coronavirus-could-weaken-climate-change-action-hit-clean-energy.html |site=[[CNBC]] |date=13 March 2020 |consulté le=16 March 2020}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |prénom=Fatih |nom=Birol |titre=Put clean energy at the heart of stimulus plans to counter the coronavirus crisis |url=https://www.iea.org/commentaries/put-clean-energy-at-the-heart-of-stimulus-plans-to-counter-the-coronavirus-crisis |site=IEA |lieu=Paris |date=14 March 2020}}.</ref>. La pandémie pourrait potentiellement entraîner un ralentissement de la transition vers les énergies propres dans le monde si aucune action n'est entreprise, mais elle offre également des possibilités de reprise verte<ref>{{Article |langue=en |prénom1=Caroline |nom1=Kuzemko |prénom2=Michael |nom2=Bradshaw |titre=Covid-19 and the politics of sustainable energy transitions |périodique=Energy Research & Social Science |volume=68 |date=2020 |issn=2214-6296 |pmid=32839704 |pmcid=7330551 |doi=10.1016/j.erss.2020.101685 |pages=101685}}.</ref>.