這份刊載在《美國國家科學院院刊》的研究顯示，到2050年，全球低碳能源經濟不僅是可行的，還會使電力產出加倍。風能、太陽能光伏、聚光太陽能熱發電的大規模應用，還會減少傳統發電導致的空氣和水污染。

本次研究由挪威科技大學能源工程學院的埃德加·赫特維希(Edgar Hertwich )教授和托馬斯·吉本(Thomas Gibon)教授共同完成，他們對全球經濟和應對氣候變化的全球再生能源和清潔能源進行了首次全生命周期的成本評估。

研究人員在健康、污染物排放、土地性質變更或金屬消耗等成本方面進行了深入研究。他們計算了太陽能、風能、水電、天然氣和運用碳捕獲和存儲的煤炭發電等清潔能源的全周期成本，并比對鋁、銅、鎳和鋼鐵、冶金級硅、平板玻璃、鋅和熟料的需求，兼顧溫室氣體、懸浮顆粒、生態系統的毒性和浮游生物的影響，由此計算“清潔”發電和“污染”發電的成本差異。此外，考慮到從所需礦物質中提取加工的再生能源的經濟價值，研究人員還評估了未來電廠對土地利用的影響。

之后研究對兩種情景進行了詳細分析：第一種情景，2050年全球電力生產上升134%，其中化石燃料發電量占三分之二;第二種情景，由于能源的高效使用，2050年的電力需求比第一種情景少增長13%。

但是也有一些無法納入計算的方面，如由玉米、甘蔗和其他作物轉化的乙醇燃料等生物燃料，因為這需要對食物體系進行綜合評價。由于無法妥善處理他們稱作“競爭性評估方法導致的結果沖突”，也忽略了對核能的評價。

研究者發現，新能源使用的增長僅需要增加10%的鋼鐵產量，而光伏系統可能需要11-40倍的銅。即便如此，按目前的使用需求，兩年份生產的銅和一年份生產的鐵足夠在2050年建立一套低碳的世界電力供應體系。

研究的結論是，風能、太陽能光伏板和聚光太陽能熱發電的廣泛使用可以減輕溫室氣體、淡水生態毒性、懸浮顆粒等造成的環境污染。與目前化石燃料發電廠造成的直接污染，生產新技術材料造成的污染影響較小。依照目前的生產率來看，這類材料大量需求造成的環境影響是可控的但是不能忽視。研究中只對銅的供給表示了擔心。