Meskipun momentum dalam beberapa tahun terakhir, kenyataannya adalah bahwa transisi energi masih dalam tahap awal. Sekitar setengah dari apa yang disebut sebagai dekade penting bagi iklim masih harus dilalui, dan di tengah ketidakpastian global yang meningkat, saatnya untuk melakukan pemeriksaan realitas yang pragmatis untuk memahami di mana kita sebenarnya berada, dan apa yang diperlukan untuk menyelesaikan sisa pekerjaan.
Menurut perhitungan kami, hanya sekitar 10% dari teknologi emisi rendah yang diperlukan pada tahun 2050 untuk memenuhi komitmen iklim global sudah tersedia. Untuk mencapai sisa transisi, diperlukan untuk menghadapi kenyataan bahwa transisi energi pada intinya adalah transformasi kolosal dari dunia fisik.
Sistem energi saat ini luas dan kompleks, mencakup sekitar 60.000 pembangkit listrik, pipa minyak dan gas yang membentang sejauh jarak yang setara dengan bulan dan kembali—dua kali lipat, lebih dari satu miliar kendaraan, dan produksi tahunan miliaran ton material penting seperti baja dan semen. Semua ini bergabung untuk secara efektif memenuhi kebutuhan masyarakat modern, meskipun memberikan kontribusi sebesar 85% dari emisi karbon dioksida (CO2) global dan dengan cara yang sangat tidak efisien—sekitar dua pertiga energi terbuang.
Oleh karena itu, dunia memerlukan blueprint untuk secara fisik mengubah kolosus kompleks ini berdasarkan mana kebijakan, insentif, dan investasi yang efektif dapat dilakukan. Kami telah melakukannya—dan mengidentifikasi 25 tantangan fisik yang terkait dengan kinerja teknologi emisi rendah dan apa yang diperlukan untuk mendeploynya.
Berita baiknya? Kemajuan yang signifikan telah dicapai pada 13 tantangan, seperti meningkatkan jangkauan kendaraan listrik baterai penumpang dan efektivitas pompa panas dalam kondisi dingin. Untuk ini, membuat kemajuan berarti melanjutkan momentum dan menghapus hambatan-hambatan untuk penerapannya. Namun, 12 tantangan sangat menuntut—dan 40 hingga 60% emisi CO2 dari sistem energi tidak dapat dikurangi kecuali tantangan-tantangan ini ditangani.
Dua dari “dua belas yang menuntut” berada di sistem listrik, pusat dari transisi energi. Pertama, solar dan angin adalah generator daya yang sangat efektif, tetapi ketika bagian mereka dalam campuran pembangkitan listrik meningkat, sistem akan perlu menghadapi periode tanpa cukup sinar matahari atau angin. Hal ini memerlukan penyimpanan lebih dan bentuk baru, lebih banyak interkoneksi antara jaringan, pembangkit cadangan, dan fleksibilitas di sisi permintaan. Namun, semua solusi ini memiliki tantangan pelaksanaan dan beberapa hampir belum diterapkan. Kedua, sementara negara-negara kaya dapat menambahkan angin dan surya di atas kapasitas pembangkitan yang ada, sistem yang sedang berkembang kurang memiliki kapasitas dasar ini—dan ini juga tempat di mana akses listrik perlu tumbuh paling banyak.
Mobilitas memiliki dua tantangan menuntut: Berat baterai membatasi beban yang dapat dibawa truk listrik berat jarak jauh dan jangkauan mereka. Dan hampir semua kapal dan pesawat masih menggunakan bahan bakar fosil.
Empat tantangan berkaitan dengan produksi “empat besar” material industri—baja, semen, plastik, dan amonia. Proses produksi mereka memerlukan bahan bakar fosil untuk menghasilkan panas suhu tinggi, dan sering menggunakan mereka sebagai input. Ini adalah area industri di mana hampir tidak ada produksi primer emisi rendah.
Dua tantangan berasal dari hidrogen. Meskipun dijelaskan sebagai “pisau serbaguna” dari transisi, hidrogen bersifat volumin, mudah terbakar, bocor, dan membutuhkan banyak energi untuk dikonversi bolak-balik menjadi bentuk yang dapat digunakan, sering membuatnya kurang efisien energi daripada opsi lain. Dan ada tantangan skala besar: Mengalikan kapasitas elektroliser dengan faktor ribuan dan memperpanjang panjang pipa hidrogen.
Dua tantangan terakhir melibatkan menghilangkan karbon dioksida residu melalui menangkap karbon sumber titik dan penghapusan karbon langsung, keduanya membutuhkan energi intensif dan menantang secara teknis.
Bagi pemimpin bisnis dan pembuat kebijakan, menangani “dua belas yang menuntut” akan bergantung pada mengatasi tiga kesulitan utama: kesenjangan kinerja teknologi yang substansial, kemajuan yang baru dimulai sejauh ini, dan karena itu catatan pelaksanaan yang sedikit (keduanya juga berkontribusi pada biaya tinggi mereka), dan keterkaitan yang dalam antara “dua belas yang menuntut” itu sendiri, yang berarti bahwa tidak satu pun dari tantangan-tantangan ini dapat diatasi secara terpisah.
Membuat kemajuan pada teknologi ini akan, tentu saja, membutuhkan kolaborasi. Ini juga akan memerlukan reimaginasi tentang kemungkinan yang sebenarnya. Untuk mengatasi kesulitan intrinsik ini, akan menjadi penting untuk mendorong batas teknologi. Tetapi sistem juga perlu direkayasa ulang untuk mengubah cara teknologi bersatu dan cara energi sendiri digunakan. Contohnya adalah menciptakan permintaan yang fleksibel untuk listrik di kendaraan, bangunan, dan industri untuk mengelola periode ketika energi terbarukan tidak tersedia atau menggantikan semen dan plastik dengan bahan lain dalam beberapa penggunaan.
Mengurangi emisi sangat penting untuk memastikan dunia mencapai tujuan yang tertanam dalam Perjanjian Paris, tetapi ini adalah tugas monumental. Satu-satunya cara untuk memberikan peluang nyata pada tujuan nol bersih adalah dengan memahami tantangan fisik—apa yang kami sebut sebagai “hal yang sulit”—dan menggunakan pengetahuan itu untuk melaksanakan dengan baik.
Lebih banyak komentar yang harus dibaca yang diterbitkan oleh Fortune:
Pendapat yang terdapat dalam tulisan komentar di Fortune.com semata-mata merupakan pandangan dari penulisnya dan tidak selalu mencerminkan pendapat dan kepercayaan dari Fortune.
Seberapa banyak derajat pemisahan yang ada antara Anda dan para pemimpin bisnis paling berpengaruh di dunia? Jelajahi siapa yang membuat daftar baru kami dari 100 Orang Paling Berpengaruh di Dunia Bisnis. Selain itu, pelajari tentang metrik yang kami gunakan untuk membuatnya.