Una ricerca comparativa sui futuri scenari energetici che si offrono alla società industriale nel lungo termine ha preso in considerazione 18 fonti di energia, dai combustibili fossili al nucleare, passando in rassegna le energie rinnovabili quali l'eolico, il solare, le onde, il geotermico e la biomassa, valutandone sia il ciclo di vita globale (LCA - LifeCycle Assessment), incluso l'impatto ambientale, sociale e geopolitico, che gli indici di energia netta prodotta.

L'indice di energia netta misura il rapporto fra l'energia che deve essere investita nella fonte e quella che se ne ricava. Alcuni sistemi di produzione di energia presentano un bilancio di energia netta basso o negativo, fra essi la maggior parte dei biocombustibili e delle biomasse, l'idrogeno, il petrolio estratto dalle scisti e le sabbie bituminose, che presentano inoltre dei problemi ambientali inaccettabili.

Le migliori prospettive di produzione di energia su larga scala e con un rendimento positivo di energia netta vengono dall'eolico e da certe forme di solare, anche se queste tipologie di rinnovabili presentano alcune importanti limitazioni dovute a:

  • intermittenza;
  • difficoltà di accesso;
  • necessità di materiali per uno sviluppo su larga scala;
  • potenziale di scala.

Quanto costa produrre 1 kWh di energia? In tabella i valori medi indicativi al 2012 (fonte "focus.com").

Fonte tradizionale

Costo di produzione
(€/kWh)

Fonte rinnovabile

Costo di produzione
(€/kWh)

Idroelettrico

0,008

Biomassa

0,030 - 0,070

Carbone

0,015 - 0,030

Eolico

0,034 - 0,08

Nucleare

0,022

Solare termico

0,045 - 0,11

Gas naturale

0,030 - 0,053

Geotermia

0,08

Maree

0,08

Onde

0,09

Fotovoltaico (*)

0,16 - 0,50

(*) Il costo sta scendendo rapidamente verso il valore di grid paity medio convenzionale di 0,13 €/kWh.

Le fonti convenzionali di energia come petrolio, carbone, gas e nucleare si stanno avvicinando, o sono già, al limite della loro capacità di crescita di offerta annuale, ma in ogni caso presentano rischi per l'ambiente non più accettabili.

Secondo gli esperti, e contrariamente alle speranze di molti, è praticamente impossibile la sostituzione a breve termine dell'energia attualmente prodotta da fonti fossili con energia pulita da fonti rinnovabili mantenendo lo stesso livello di operatività della società industriale. Per ottenere una tale transizione occorrono 1) un enorme investimento finanziario, al di fuori delle possibilità pratiche della società industriale, 2) un tempo lunghissimo - troppo lungo per essere di una qualche utilità effettiva, 3) sacrifici significativi in termini di qualità e affidabilità dell'energia.

D'altra parte, quanto più si ritarda il passaggio a forme di energia alternativa, tanto più difficile risulterà la transizione a meno che non si identifichi un mix pratico di fonti alternative che sia ambientalmente ed economicamente superiore. Da questo mix vengono esclusi i biocombustibili (bioetanolo e biodiesel) e viene svalutato il potenziale di nucleare, idroelettrico, solare passivo e biomassa.

Restano 6 possibili forme di energia rinnovabile: eolico, fotovoltaico, solare termico a concentrazione, geotermia, onde e maree, che presentano tutte una sfida da superare in termini di intermittenza o di limitato potenziale di crescita.