Molte nazioni contano su carbone, petrolio e gas naturale per soddisfare la maggior parte dei loro bisogni energetici, ma fare affidamento sui combustibili fossili presenta un grosso problema. I combustibili fossili sono una risorsa limitata. Alla fine, il mondo finirà i combustibili fossili o diventerà troppo costoso recuperare quelli che rimangono. I combustibili fossili causano anche aria, acqua e l'inquinamento del suolo e produrre gas a effetto serra che contribuiscono a riscaldamento globale.
Le risorse energetiche rinnovabili offrono alternative più pulite ai combustibili fossili. Non sono completamente privi di problemi, ma producono molto meno inquinamento e meno gas a effetto serra e, per definizione, non si esauriranno. Ecco le nostre principali fonti di energia rinnovabile:
Il sole è la nostra più potente fonte di energia. La luce solare o energia solare può essere utilizzata per il riscaldamento, l'illuminazione e il raffreddamento di case e altri edifici, generando elettricità, riscaldamento dell'acqua e una varietà di processi industriali. La tecnologia utilizzata per raccogliere l'energia del sole è in continua evoluzione, inclusi tubi sul tetto per il riscaldamento dell'acqua, celle fotovoltaiche e array di specchi. I pannelli sul tetto non sono invadenti, ma i grandi array sul terreno possono competere con l'habitat della fauna selvatica.
Il vento è il movimento dell'aria che si verifica quando l'aria calda sale e l'aria più fredda si precipita dentro per sostituirla. L'energia del vento è stata usata per secoli per navigare navi e guidare mulini a vento che macinano il grano. Oggi l'energia eolica viene catturata dalle turbine eoliche e utilizzata per generare elettricità. Periodicamente sorgono problemi su dove sono installate le turbine, in quanto possono essere problematici per la migrazione di uccelli e pipistrelli.
L'acqua che scorre a valle è una forza potente. L'acqua è una risorsa rinnovabile, costantemente ricaricata dal ciclo globale di evaporazione e precipitazione. Il calore del sole fa evaporare l'acqua nei laghi e negli oceani e forma le nuvole. L'acqua ricade quindi sulla Terra sotto forma di pioggia o neve e defluisce in fiumi e corsi d'acqua che scorrono verso l'oceano. L'acqua che scorre può essere utilizzata per alimentare le ruote idrauliche che guidano i processi meccanici. E catturato da turbine e generatori, come quelli ospitati in molte dighe in tutto il mondo, l'energia dell'acqua che scorre può essere utilizzata per generare elettricità. Piccole turbine possono anche essere utilizzate per alimentare singole case.
La biomassa è stata un'importante fonte di energia sin da quando le persone hanno iniziato a bruciare legna per cucinare cibo e scaldarsi contro il freddo invernale. Il legno è ancora la fonte più comune di energia da biomassa, ma altre fonti di energia da biomassa includono colture alimentari, erbe e altre piante, rifiuti e residui agricoli e forestali, componenti organici da rifiuti urbani e industriali, persino gas metano raccolto dalla comunità discariche. La biomassa può essere utilizzata per produrre elettricità e come combustibile per i trasporti o per fabbricare prodotti che altrimenti richiederebbero l'uso di combustibili fossili non rinnovabili.
L'idrogeno ha un enorme potenziale come combustibile e fonte di energia. L'idrogeno è l'elemento più comune sulla Terra, ad esempio l'acqua è idrogeno per due terzi, ma in natura si trova sempre in combinazione con altri elementi. Una volta separato da altri elementi, l'idrogeno può essere utilizzato per alimentare i veicoli, sostituire il gas naturale per il riscaldamento e la cottura e generare elettricità. Nel 2015, la prima autovettura di produzione alimentata a idrogeno è diventata disponibile in Giappone e negli Stati Uniti.
Il calore all'interno della Terra produce vapore e acqua calda che possono essere utilizzati per alimentare generatori e produrre elettricità o per altre applicazioni come il riscaldamento domestico e la produzione di energia per l'industria. L'energia geotermica può essere prelevata da bacini sotterranei profondi mediante perforazione o da altri bacini geotermici più vicini alla superficie. Questa applicazione viene sempre più utilizzata per compensare i costi di riscaldamento e raffreddamento negli edifici residenziali e commerciali.
L'oceano fornisce diverse forme di energia rinnovabile e ognuna è guidata da forze diverse. L'energia delle onde e delle maree dell'oceano può essere sfruttata per generare elettricità, e l'energia termica dell'oceano - dal calore immagazzinato nell'acqua di mare - può anche essere convertita in elettricità. Utilizzando le tecnologie attuali, la maggior parte dell'energia oceanica non è conveniente rispetto ad altre fonti di energia rinnovabile, ma l'oceano rimane un'importante fonte potenziale di energia per il futuro.