Устойчивое развитие мировой энергетики рассматривается в международной повестке в контексте перехода на технологии, использующие энергию солнца, ветра, энергии вод (в том числе энергию сточных вод), биомассы, биогаза, геотермальной энергии (далее - возобновляемые источники энергии), а также развитие технологий атомной и водородной энергетики.
В настоящее время мировой спрос на водород оценивается в 116 млн. тонн в год (на чистый водород приходится 74 млн. тонн в год, 42 млн. тонн водорода используется в смеси с другими газами в качестве сырья или топлива при производстве тепловой и электрической энергии). С учетом потребности в водороде при реализации национальных программ развития водородной энергетики стран Европы, Азиатско-Тихоокеанского региона и Соединенных Штатов Америки дополнительный мировой спрос на водород может составить 40-170 млн. тонн в год к 2050 году в зависимости от темпов мировой декарбонизации и механизмов государственной поддержки.
В энергетике ведутся также разработки более чистых технологий на основе природного газа, предусматривающих использование водорода и метано-водородной смеси, что позволит существенно повысить энергетическую эффективность топлива и обеспечить сокращение выбросов парниковых газов. Продолжается развитие технологий производства энергии на основе парогазового цикла и термоядерного синтеза.
В связи с развитием новейших промышленных технологий и по мере приближения параметров их энергетической эффективности к термодинамическому максимуму все большее значение приобретают повышение эффективности использования материалов, увеличение доли их повторного использования.
Развиваются также технологии утилизации отходов производства и потребления. Таким образом, в настоящее время развиваются технологии, способствующие сокращению использования в производственном цикле углеводородного сырья и общему сокращению объемов образования отходов, а также вовлечению в производство биоразлагаемых материалов.
Другим направлением выхода на траекторию развития с низким уровнем выбросов парниковых газов являются разработка и освоение технологий улавливания, переработки, использования и (или) захоронения углекислого газа, выбросы которого образуются в процессах промышленного и энергетического производства. При этом развитие этих технологий требует дополнительных стимулирующих мер со стороны государств и институтов развития.
Значимый вклад в сокращение прямых выбросов парниковых газов от сжигания топлива вносит наблюдаемая и все более масштабируемая электрификация транспорта. В 2019 году в мире было продано 2,3 млн. электромобилей (более 65 процентов продаж приходится на рынок Китайской Народной Республики и Европейского союза). По имеющимся оценкам, к 2030 году доля электромобилей на европейском рынке составит 57 процентов продаж транспортных средств, а к 2050 году - более 95 процентов.