جایگزین‌های اصلی انرژی نفت و گاز عبارتند از: انرژی هسته‌ای، انرژی خورشیدی، اتانول و انرژی باد. هرچند سوخت‌های فسیلی هنوز توانسته‌اند این جایگزین‌ها را در بازارهای جهانی و داخلی انرژی به حاشیه ببرند، اما با تغییر صنایع به سمت پایداری و شیوه‌های کسب‌وکار سبز، تمایل عمومی قابل‌توجهی برای افزایش استفاده از این جایگزین‌ها به وجود آمده است.
سوخت‌های فسیلی که عمدتاً شامل زغال‌سنگ، نفت، پروپان و گاز طبیعی هستند، در سال ۲۰۲۰ حدود ۷۹ درصد از کل مصرف انرژی ایالات متحده را تشکیل داده‌اند.
تا کنون ثابت شده که شکل‌های جایگزین انرژی اقتصادی نیستند. این جایگزین‌ها در مقایسه با سوخت‌های فسیلی کم‌بازده‌تر و گران‌تر هستند (یا در مورد انرژی هسته‌ای، به‌طور کامل محدود به گسترش می‌باشند). در نتیجه، دولت‌ها در حال حاضر یارانه‌های زیادی به مصرف‌کنندگانی که شکل‌های پاک‌تری از انرژی‌های تجدیدپذیر را برای خانه یا وسایل نقلیه خود انتخاب می‌کنند، اختصاص می‌دهند.
بسیاری از جایگزین‌های نفتی در حال پیشرفت هستند؛ زیرا تحقیقات و توسعه در این زمینه بیشتر شده و قوانین عرضه و تقاضا در اقتصاد نهایتاً قیمت‌ها را کاهش خواهد داد تا با سوخت‌های فسیلی رقابت کنند.
نکات کلیدی
- انرژی خورشیدی، باد و هسته‌ای همگی شکل‌های جایگزین انرژی هستند.
- نفت و گاز همچنان در بازار جهانی مسلط‌اند، اما با ادامه تحقیقات و توسعه در زمینه انرژی‌های پاک، شکل‌های جایگزین انرژی در حال افزایش هستند.
- انرژی هسته‌ای نسبت به سایر شکل‌های انرژی سبز مانند انرژی آبی یا خورشیدی، هزینه کمتری دارد.
- انرژی خورشیدی و بادی به دلیل هزینه‌های بالای سرمایه‌گذاری، شکل‌های گران‌قیمت انرژی جایگزین محسوب می‌شوند.
- در حالی که انرژی هسته‌ای در برخی از کشورهای اروپایی رایج است، به دلایل مختلف در ایالات متحده به شدت مورد استقبال قرار نگرفته است.
انرژی هسته‌ای در پایان سال ۲۰۲۰، ایالات متحده ۹۴ رآکتور هسته‌ای داشت که تقریباً ۲۰ درصد از کل برق داخلی را تأمین می‌کردند. بسیاری از کشورهای دیگر تمرکز بیشتری بر انرژی هسته‌ای دارند. به‌عنوان مثال، فرانسه یکی از پیشروهای جهانی در استفاده از انرژی هسته‌ای است و حدود ۷۰ درصد برق خود را از آن تولید می‌کند.
بر اساس اطلاعات وزارت انرژی ایالات متحده، انرژی هسته‌ای در مقایسه با سایر منابع انرژی، قابل‌اعتمادترین منبع انرژی است. همچنین انرژی هسته‌ای می‌تواند بسیار ارزان‌تر از سایر انرژی‌های پاک مانند انرژی خورشیدی، بادی یا برق آبی عمل کند. با این حال، در ایالات متحده و بسیاری از کشورهای دیگر، توسعه انرژی هسته‌ای برای چندین دهه متوقف شده است – تا حدی به دلیل ترس از امنیت عمومی و تا حدی به دلایل سیاسی. حوادثی مانند چرنوبیل هنوز در ذهن بسیاری از مردم به‌عنوان نمونه‌های مخربی از اشتباهات انرژی هسته‌ای وجود دارند که پذیرش عمومی این نوع انرژی به‌عنوان جایگزین نفت را دشوار می‌کنند.
با این وجود، با پیشرفت تحقیقات در زمینه انرژی هسته‌ای ایمن، احتمال آن وجود دارد که انرژی هسته‌ای پاک بتواند در آینده کل شهرها را تأمین کند. به عنوان مثال، بیل گیتس شرکتی به نام TerraPower را تأسیس کرده است که در حال بررسی راه‌های بهره‌برداری بلندمدت از انرژی هسته‌ای است.
انرژی خورشیدی و باد انرژی خورشیدی و باد نیز دو منبع محبوب انرژی تجدیدپذیر هستند. طرفداران این منابع معتقدند که این جایگزین‌ها کاملاً از سوخت‌های فسیلی فاصله گرفته و به انرژی از منابع طبیعی تکیه دارند.
از سال ۲۰۲۲، انرژی خورشیدی سریع‌ترین منبع برق در حال رشد در ایالات متحده است. بیش از ۳ میلیون واحد خورشیدی در سراسر ایالات متحده نصب شده است که ۱ میلیون از این واحدها تنها در سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۱ به بهره‌برداری رسیده است.
پیشرفت‌های هیجان‌انگیزی در زمینه نیروی باد نیز رخ داده است. هزینه باد به ازای هر کیلووات ساعت ۱ تا ۲ سنت است (پس از محاسبه اعتبار مالیاتی)، که آن را به یکی از کم‌هزینه‌ترین راه‌حل‌های انرژی تبدیل می‌کند. ایالات متحده سالانه بیش از ۱۰ میلیارد دلار در پروژه‌های جدید بادی سرمایه‌گذاری می‌کند و باد اکنون بزرگ‌ترین منبع انرژی تجدیدپذیر در این کشور است.
هر دو نوع انرژی، چالش‌های خاص خود را دارند. انرژی خورشیدی با موانع بازار و چالش‌های یکپارچه‌سازی شبکه مواجه است که مانع استقرار آن می‌شود. علاوه بر این، هزینه‌های غیرسخت‌افزاری، از جمله مجوز و تأمین مالی، چالش‌هایی از لحاظ هزینه ایجاد می‌کنند. از سوی دیگر، نیروی باد معمولاً در مناطق دورافتاده، دور از شهرهایی که به برق نیاز دارند، قرار می‌گیرد. همچنین انرژی بادی ممکن است اقتصادی‌ترین استفاده از زمین نباشد و باعث ایجاد صدا، آلودگی بصری یا تأثیر منفی بر حیات وحش محلی شود.