En Rjukan, localidad noruega a tres horas de Oslo, se produjo en 1928 hidrógeno –una de las mejores alternativas a los combustibles fósiles– mediante hidroelectricidad. Hoy en día, aparecen en Noruega cada vez más coches con celdas de combustible de hidrógeno. Junto con China, Noruega ha ayudado a sobrealimentar la demanda de vehículos eléctricos, gracias a los incentivos y exenciones de impuestos por parte del gobierno. Sin embargo, el mundo avanza demasiado lento en el reto de descarbonizar su sistema energético. Así, parece que al final de este siglo el calentamiento global será de 3°C encima de los niveles preindustriales, en vez de 1.5 a 2°C, tal como había sido acordado en el Acuerdo de Paris en 2015. Para estabilizar las temperaturas globales, a mitad del siglo la humanidad ya no debe expulsar más CO2 a la atmósfera.

En 2017, se invirtió dos veces más en energía renovable que en carbón, gas, petróleo y energía nuclear en conjunto. No obstante, los combustibles fósiles todavía constituyen 85% del sistema global de energía, y para este año los expertos esperan un nuevo récord de emisiones globales de CO2. En los próximos 30 años, el suministro de energía eléctrica se cuadruplicará y la producción de electricidad requerirá de un gran incremento de las energías renovables, de la energía nuclear y del uso de combustibles fósiles con captura y almacenamiento de carbono (CSS, por sus siglas en inglés.) La descarbonización de los sectores de la economía en los que el uso de la electricidad y las baterías de iones de litio es mayor (transporte pesado, calefacción y la industria) no es tan simple. La mayoría de las emisiones industriales proviene de la producción de cemento, acero y de los productos químicos. De hecho, las industrias de acero y cemento producen más CO2 que cualquier país, excepto China y Estados Unidos.

Para limitar el calentamiento global a menos de 2°C, las emisiones totales del uso global de energía tendrían que bajar 50% a 80% hasta 2050, incluso de 75% a 90% si se quiere llegar a 1.5 °C. Aun así, se tendrían que sacar cientos de miles de millones de toneladas de CO2 de la atmósfera (emisiones negativas).

Un equipo de investigadores ha planeado lo que podría ser un sistema energético de cero emisiones usando tecnologías ya disponibles. Junto con la electricidad y las pilas, se incluyen en este sistema hidrógeno y amoníaco, biocombustibles, combustibles sintéticos, CCS y la remoción de carbono de la atmósfera. El hidrógeno podría jugar un papel central en el transporte pesado y ligero, la calefacción, la producción de acero y en los combustibles sintéticos para aviones a reacción, mientras que loa CSS se podrían usar en la calefacción y la producción de cemento.

Cada tecnología tiene ventajas y desventajas. Así, existen obstáculos para producir, transportar y usar hidrógeno a gran escala. Los biocombustibles, como el etanol, se mezclan con hidrocarburos en Brasil y Estados Unidos, sin embargo, los cultivos energéticos entran en competencia con la industria alimenticia y también producen gases de efecto invernadero. Algunos están más cerca de la comercialización que otros: se dice que entre 2025 y 2035 podrían emerger los camiones de larga distancia que son motorizados con pilas e hidrógeno y también las residencias con calefacciones alimentadas con hidrógeno. En la década de los años 2030, se podría desarrollar hidrocarburo sintético para barcos y aviones. Para 2040, los CCS y el hidrógeno podrían ser aplicados en la industria y para 2050 habría una remoción completa de todo carbono, con reforestación o la captura directa del aire.

Si bien existen obstáculos para la descarbonización, también lleva consigo muchos beneficios económicos y nuevas inversiones. Con incentivos de los gobiernos, el costo de las tecnologías se puede bajar y su uso se puede difundir en muchas industrias. Una gran promesa se halla en el hidrógeno, puesto que es el mejor complemento para la electrificación en masa. Para volver el hidrógeno limpio, se tiene que producir mediante la electrólisis de agua, lo que hoy en día ocupa sólo 5% de la producción de hidrógeno. En este sentido, se necesitarán grandes cantidades de electricidad económica y limpia, cuya disponibilidad será una de las grandes prioridades de la siguiente década.