¿Cuál de las llamadas energías renovables crees que será la más extendida en el mundo dentro de cincuenta años?

Gracias por el A2A. Mis 3 centavos de predicciones:

Fusión nuclear
En tokamaks mejorados. Hoy tienen limitaciones técnicas y de rendimiento, pero eso se podría superar en 50 años. Con eso los países habrán reemplazado todo el carbón y petróleo con "soles artificiales" subterráneos.

Tokamak HL-2M ,inaugurado en China en 2020. Llamado 'sol artificial' por la prensa local, ya que genera temperaturas 10 veces superiores al núcleo del astro.
La fusión nuclear todavía no es muy rentable ni segura (emisiones de neutrones), pero la tecnología podría solucionar esos problemas en el futuro.

Termosolar
Si el cambio climático sigue avanzando al ritmo actual, las ER que sean capaces de operar en entornos desérticos van a tener buen futuro.
Las plantas termosolares son de tecnología relativamente sencilla, al alcance de países en desarrollo: espejos metálicos que concentran luz sobre algún recipiente de material con alto calor específico, como sal, nitratos, o incluso escoria metálica, todos baratos y disponibles en todo el Mundo.
Esta tecnología es además segura para el medio ambiente, ya que funciona con circuitos cerrados de vapor y sales fundidas, ambos inocuos en caso de derrames.

Planta termosolar "Cerro Dominador", inaugurada en 2021 en el Desierto de Atacama. Con capacidad de 210MW, es hoy la mayor de Latinoamérica.
El material fundido funciona como reservorio de energía y sigue accionando turbinas de vapor durante las noches

Uno de los concentradores del complejo termosolar de Ouarzazate (Marruecos).
Con una capacidad de 510MW, es la mayor planta de su tipo en el Mundo.
El polvo del desierto obliga a un alto consumo de agua para lavar los reflectores, lo que agrega nuevos desafíos para proyectos futuros sustentables.

Hidrógeno "verde"

El Hidrógeno se produce desde hace mucho tiempo mediante dos métodos basados en la quema de hidrocarburos. Un tercer sistema, llamado "verde" por no usar combustibles fósiles, genera el gas por electrólisis a partir de fuentes limpias, generalmente fotovoltaica o eólica.
El Hidrógeno es un combustible con alta densidad de energía, que triplica la capacidad del gas natural o keroseno. Su combustión sólo produce vapor de agua como desecho, y su uso es bastante amplio, desde motores a pistón o reacción, hasta pilas de combustible.

Un desafío actual es la corrosión en metales, que afecta el costo y seguridad de una red de distribución. La tecnología del futuro podría inventar revestimientos resistentes que hagan segura su aplicación.

Planta generadora de Hidrógeno verde en Fukushima, Japón. La mayor existente en la actualidad, con una capacidad de producción máxima de 100kg por hora, y sostenida por energía solar

Interior del Tupolev-155, el primer avión propulsado por hidrógeno líquido, y utilizado como banco de pruebas de combustibles alternativos en la ex-URSS. Aunque demostró que es factible el uso de hidrógeno en aviación, también mostró algunos desafíos técnicos, como la necesidad de llevar tanques criogénicos a bordo.

Motor de un vehículo accionado por una pila de hidrógeno.

Mareomotriz
Las tecnologías actuales van a mejorar, van a tener mayor alcance que los proyectos piloto actuales. Esto va a dar impulso al sector, va a atraer inversión en investigación , que a su vez va a bajar los costos de implementación.

La energía mareomotriz es de las más eficientes que se conocen, con rendimientos sobre 90%. El mar es una fuente gigantesca de todo tipo de energías que hoy se explotan muy poco: cinética y resonante de olas y mareas, termoclinas, corrientes submarinas, etc.
La mayoría se pueden aprovechar sin interferir el entorno marino. Al contrario, la misma estructura puede servir de hábitat para especies y recursos de pesca. Además, la resistencia que las estructuras oponen a las corrientes, puede crear zonas de abrigo artificiales, que ayuden a la navegación y comunidades costeras.

Una turbina submarina es instalada en el fondo de una bahía en Nueva Escocia, Canadá. La energía mareomotriz es una de las más eficientes conocidas, sólo superada por la energía hidroeléctrica.

Ondas estacionarias en un canal de agua de un laboratorio de Hidráulica. Un canal largo se comporta como una antena, que produce interferencia constructiva y ondas estacionarias de una frecuencia resonante específica. La resonancia produce "energía gratuita" que se puede convertir a eléctrica o mecánica.

Fotovoltaica

Las tecnologías actuales tienen limitaciones técnicas que se compensan con mayor superficie. A futuro los paneles solares van a pasar por el mismo proceso de miniaturización de las antenas, que antaño eran gigantes para compensar su baja ganancia, y hoy pueden medir unos pocos milímetros.
El área bajo los paneles además se va a aprovechar para sostener ecosistemas naturales, o contrarrestar la erosión del suelo con vegetación.

Celdas fotovoltaicas orgánicas. Una tecnología que hoy está en su infancia, pero mañana podría reemplazar las actuales derivadas del silicio, y difundirse a gadgets y vehículos.

Estado del arte en el sector fotovoltaico. Diferentes tecnologías siguen trepando la pendiente de eficiencia, gracias a nuevos compuestos semiconductores, y descubrimientos de Física Cuántica sobre el comportamiento de fotones.

Eólica
Los aerogeneradores tienen un rendimiento máximo teórico de ~60% (Ley de Betzs). En palabras simples, una turbina no puede extraer toda la energía cinética del viento, porque eso obligaría a detener la masa de aire que llega a las aspas.

Las turbinas actuales alcanzan 70–80% del límite de Betzs, por pérdidas aerodinámicas, fricción y pérdidas eléctricas. Además, las aspas pasan muy cerca del pie, creando un efecto de cizalla o "tijeras" en la masa de aire. Esto produce turbulencias periódicas en el rango de infrasonido. Se ha demostrado que este infrasonido afecta la salud de personas y animales hasta 20km a la redonda.
Diseños futuros podrían mejorar estos problemas, mejorando el rendimiento y reduciendo los efectos ambientales negativos.

La granja eólica de Gansu (China) de 20GW de potencia, la mayor del Mundo en la actualidad.

O-Wind, un prototipo generador eólico omnidireccional para entornos urbanos, es capaz de funcionar con vientos desde cualquier dirección.
La industria del sector va a coexistir con entornos urbanos en el futuro. Esto va a obligar mejorar el rendimiento, y reducir el tamaño e impacto ambiental.

Petróleo y Gas Natural.

Las industrias de hidrocarburos van a desarrollar nuevos procesos de combustión que van a lograr retirar todo el carbono de los gases de escape. Moléculas como el metano o isoctano hoy son "ovejas negras" del Mercado por fomentar el efecto invernadero, pero a futuro van a producir derivados amigables con el medio ambiente, como generadores de fertilizantes y vapor de agua, muy útiles para combatir la desertificación.
La industria de petróleo hoy es blanco de críticas porque el recurso se sigue consumiendo con métodos prehistóricos (combustión simple).

Captura de CO2 con catalizadores. La tintura revela el grado de concentración de CO2 en agua. A la izquierda, un compuesto especial logra atraer y concentrar el gas alrededor. Estas y muchas nuevas tecnologías podrían eliminar el CO2 de procesos industriales.