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Ein Vorteil von Erdöl ist seine hohe Energiedichte, d. h. jene Energiemenge, welche in einem bestimmten Volumen gespeichert werden kann. Die Energiedichte von Erdöl übertrifft jene von anderen Energieträgern, wie beispielsweise Akkumulatoren oder auch Gasdruckspeichern (CNG) bei weitem; auch die gewichtsbezogene Energiedichte ist sehr hoch. Deshalb bietet Erdöl als Energieträger für mobile Anwendungen (bewegliche Arbeitsmaschinen und Fahrzeuge zu Lande, zu Wasser und in der Luft) starke Vorteile.

Biogen erzeugte flüssige Kraftstoffe kommen im Vergleich zu regenerativ erzeugtem Wasserstoff oder elektrischen Speichermedien mit ihrer Energiedichte und ihrem technologischen Aufwand für deren Nutzung noch recht nahe an Erdöl heran. Diese sind u. a. Bioethanol (1. und 2. Generation), Biodiesel (RME, FAME) und Pflanzenöle (1. Gen.), synthetische Kraftstoffe (Synfuel aus BtL-Prozess, 2. Generation).

Die Herstellung von Bio-Kraftstoffen in den mittleren Breiten ist allerdings selber mit hohem Energieeinsatz verbunden; neben dem Aufwand für Feldbearbeitung (Traktorsprit), Kunstdünger und Pflanzenschutzmittel, die als Agrochemikalien aus Erdöl oder Erdgas hergestellt werden, wird je nach verwendeter Biomasse unterschiedlich viel Prozessenergie benötigt, z. B. bei der Destillation von Ethanol. Gerade für synthetische Kraftstoffe (BtL) ist die für den Umwandlungsprozess benötigte externe Energie besonders hoch. Der Erntefaktor ist meist sehr niedrig, auf schlechten Böden sogar unter eins: in solchen Fällen wird mehr Energie für die Herstellung des Biokraftstoffs eingesetzt, als am Ende der Kraftstoff selber hat. Lediglich in den Tropen (bspw. Zuckerrohr, Palmöl) ist aufgrund der höheren biologischen Aktivität der Erntefaktor besser, allerdings ergeben sich in der Flächenkonkurrenz zum Regenwald andere Bedenken.

Im Hinblick auf das Nach-Erdölzeitalter kann die Bioethanolherstellung effizienter gestaltet werden, indem als Prozesswärme die KWK-Wärme eines (Block)Heizkraftwerk genutzt wird, das mit Biomasse betrieben wird (Beispiel: Prokon Nord Bioethanolwerk Stade^[1]).

Die Erwartungen an eine Wasserstoffwirtschaft haben sich bislang nicht erfüllt. Flüssiger Wasserstoff ist schwierig zu lagern, benötigt verhältnismäßig schwere Kryotanks und hat nur 25 % der volumetrischen Energiedichte von Benzin. Auch liegt der Treibstoffwirkungsgrad von elektrolysiertem Wasserstoff nur bei 25 %. Das Energieäquivalent eines Fasses (entsprechend 159 l) Erdöl, hergestellt aus Windstrom (neun Cent/Kilowattstunde) als flüssiger Wasserstoff, hätte einen Preis pro Fass von 304 US$ und läge damit bei den Herstellungskosten auf ähnlichem Niveau wie der heutige Kundenpreis an der Tankstelle.

In einer Methan- bzw. Methanolwirtschaft soll Methanol (Summenformel CH₄O) fossile Brennstoffe als sekundären Energieträger ersetzen. 2005 veröffentlichte Nobelpreisträger George A. Olah sein Buch „Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy“, in dem Chancen und Möglichkeiten der Methanolwirtschaft diskutiert werden. Er führt Argumente gegen die Wasserstoffwirtschaft an und erläutert Möglichkeiten der Erzeugung des Methanols aus Kohlendioxid oder Methan. Die bestehende Treibstoffinfrastruktur kann dabei weiterverwendet werden. Es bleiben aber Fragen zur Gewinnung des Ausgangsstoffs Kohlenstoffdioxid (Extraktion aus der Luft ist sehr aufwändig), des benötigten Wasserstoffs und der Primärenergiequelle, die zur Erzeugung des Methanols genutzt wird (Strom aus Kernenergie oder Solarstrom) offen.

Aufgrund der deutlichen Fortschritte bei den elektrischen Energiespeichern dringen diese zunehmend in verschiedene Anwendungen vor. Eine zunehmende technologische Verbesserung der Batteriezelle und Fortschritte in der Großserienfertigung führen zu einer Preissenkung in ähnlicher Größenordnung wie bei der Photovoltaik,^[2] jedoch führte dies zu einer Verteuerung der nötigen Rohstoffe wie Kobalt, Lithium und der Metalle der Seltenen Erden. Ein Recyclingkonzept ist nicht nur aus Umweltschutzgründen, sondern auch zur Versorgung mit Sekundärmetallen geboten.

Elektrische Energie ist im Vergleich zu erdölbasierten Anwendungen mit höheren Investitionskosten, jedoch geringeren Treibstoffkosten verbunden, sodass sie sich unter Betrachtung der Total Cost of Ownership in immer mehr Fällen rechnet. Daher empfahl die IEA schon 2008, “we should leave oil before it leaves us” (Fatih Birol: The Independent^[3], deutsch: „wir sollten das Öl verlassen, bevor es uns verlässt“). Je nachdem, wie schnell in welchem Umfang und mit welchen finanziellen Mitteln die Entwöhnung vom Öl angegangen wird, sind verschiedene zukünftige Strategien und deren Ineinandergreifen denk- und machbar.