Timelines for Changes in Technology

Changes  in transport  technologies  that  facilitate reductions in greenhouse  gas (GHG) 

emissions can be considered with respect to three different time frames: near‐term, 

Part 2: Identifying Policies and Implementation Strategies for Improving Energy Efficiency 

Technologies for the Near Term 

Transport technologies for emissions‐savings in the near‐term are those that are currently 

commercially available, but whose diffusion is limited. The principal examples are: 

• advanced internal combustion engines; 

• hybrid electric road vehicles; 

• the use of light‐weight materials in road vehicles; 

• improved aerodynamic styling in road vehicles; 

• advanced fuel‐saving transmissions; 

• the use of high‐pressure, low‐rolling resistance tyres; 

• more efficient accessory equipment in road vehicles; 

• the use of ethanol derived from sugar as a fuel for road vehicles; 

• on‐board diagnostics to monitor vehicle emissions; 

• the wider use of adaptive cruise control systems and fuel economy computers; 

• advanced truck and bus designs for fuel economy; 

• the increased use of electronic road pricing as a means of reducing traffic congestion; 

• improvements in freight transport relating to trucking operation and system efficiency, 

reducing freight travel requirements, mode switching and advanced logistics and supply 

chain management; and 

• the wider use of advanced information technologies to reduce transport requirements 

and facilitate virtual technologies.   

The above list demonstrates that there are a huge range of newly available technologies that 

should provide individual incremental improvements in energy efficiency and, collectively, 

very  substantial  aggregate  improvements.  This  would  flow  through  to  reduced  GHG 

emissions on what would otherwise occur, given the constant emissions‐intensity of energy 

consumed in transportation. In addition, the wider use of biofuels would reduce the 

emissions‐intensity  of  transport  energy.  The  key  issue  for  the  immediate  future  is 

accelerating the diffusion of such technologies. This implies overcoming the barriers to the 

wider diffusion of these technologies. 

Technologies for the Medium Term 

Transport technologies for the medium‐term are technologies that may not be commercially 

available for some years but are likely to be in general use by 2030 and 2050 at the latest. 

Examples include: 

• advanced two‐stroke engines for two‐wheeled vehicles; 

• fuel‐cell‐powered road vehicles; 

• ultra light‐weight road vehicles; 

• integrated starter/alternator electrical systems for road vehicles; 

• the use of ethanol derived from cellulosic biomass as a fuel for road vehicles; 

• advanced vehicle maintenance systems focussing on fuel economy; 

• the introduction of self‐driving cars; and 

• further advances in truck and bus design.   

This list contains many examples of technologies that would further increase the energy 

Case Study 1: High Fuel  Efficiency Motor Vehicles 

move  towards  zero‐emission  transport (ZET)  systems.  These  include  advances  in  the 

efficiency of transit systems based on zero‐emissions electricity and the commercialisation 

of fuel cell road vehicles based on ZET hydrogen. The latter would be accompanied by the 

initial development of a hydrogen fuel infrastructure to service road transport. The diffusion 

of ZET transport would most likely take a considerable amount of time. 

Technologies for the Long Term 

Transport technologies for the long term would not be commercially available before 2050.  

Zero Emission Technologies for Transportation 

The vision for the long term is to achieve a zero emissions technology (ZET) energy system. 

This ambitious goal is necessary if the world is to reduce anthropogenic GHG emissions to 

acceptable levels, given the difficulties in containing such emissions from the non‐energy 

parts  of  the  global  economy.  Two  possible  routes  are  available  to  achieving  ZET 

transportation: electrification and hydrogen‐fuelled transport.   

Electrification provides a possible framework for a ZET transportation system. The essential 

requirement is that the electricity used in transportation is produced by zero emissions 

technology. In electrified transport systems, urban transport needs would be supplied by 

electrified rail, other electrified people‐mover systems, and, possibly, novel urban freight 

systems. In order to provide the maximum scope for such urban transport systems, cities 

would need to evolve towards high density forms in which transport and urban planning 

were integrated. Advances in energy storage technologies could facilitate a major role for 

electrified cars, buses and delivery vehicles to cover the residual needs of urban transport. 

Inter‐urban transport between heavily populated areas would be serviced by electrified rail. 

The transport gaps in an electrified system would be long‐distance transportation  in 

moderate to low population density areas, marine transport and air transport.   

An alternative framework for a ZET transportation system would be based on hydrogen‐

fuelled vehicles. The key aspects of such a system would be hydrogen fuel derived by ZET 

and  fuel  cell‐powered  engines.  Cars, trucks  and  buses  would  use  fuel  cell/hydrogen 

technology as would long‐distance rail and marine engines. As such, the hydrogen‐based 

transport would be capable of dealing with the transport problems of long‐distance travel 

and freight needs as well as transport in low‐density urban areas.