Mange nasjoner stoler på kull, olje og naturgass for å forsyne det meste av energibehovet, men avhengighet av fossilt brensel er et stort problem. Fossilt brensel er en begrenset ressurs. Etter hvert vil verden gå tom for fossilt brensel, eller det vil bli for dyrt å hente de som gjenstår. Fossilt brensel forårsaker også luft, vann og jordforurensning, og produserer drivhusgasser som bidrar til global oppvarming.
Fornybare energiressurser tilbyr renere alternativer til fossilt brensel. De er ikke helt problemfrie, men de produserer mye mindre forurensning og færre klimagasser, og vil per definisjon ikke gå tom. Her er våre viktigste kilder til fornybar energi:
Solen er vår kraftigste energikilde. Sollys, eller solenergi, kan brukes til oppvarming, belysning og kjøling av hjem og andre bygninger, for å generere strøm, vannoppvarming og en rekke industrielle prosesser. Teknologien som brukes til å høste solens energi utvikler seg kontinuerlig, inkludert takvarmer på vannoppvarming, fotovoltaiske celler og speilgrupper. Takpaneler er ikke påtrengende, men store matriser på bakken kan konkurrere med naturtypelivet.
Vind er bevegelsen av luft som oppstår når varm luft stiger og kjøligere luft suser inn for å erstatte den. Vindens energi har blitt brukt i århundrer til å seile skip og drive vindmøller som kverner korn. I dag blir vindkraft fanget opp av vindmøller og brukt til å generere strøm. Det oppstår periodisk problemer rundt hvor turbiner er installert, da de kan være problematiske for trekkfugler og flaggermus.
Vann som strømmer nedstrøms er en kraftig kraft. Vann er en fornybar ressurs som kontinuerlig lades opp av den globale syklusen av fordampning og nedbør. Solens varme får vann i innsjøer og hav til å fordampe og danne skyer. Vannet faller deretter tilbake til Jorden som regn eller snø og drenerer ned i elver og bekker som strømmer tilbake til havet. Rennende vann kan brukes til å drive vannhjul som driver mekaniske prosesser. Og fanget av turbiner og generatorer, som de som ligger ved mange demninger rundt om i verden, kan energien fra rennende vann brukes til å generere strøm. Små turbiner kan til og med brukes til å drive enkelt hjem.
Biomasse har vært en viktig energikilde helt siden folk først begynte å brenne ved for å lage mat og varme seg opp mot vinteren. Treverk er fortsatt den vanligste kilden til biomasseenergi, men andre kilder til biomasseenergi inkluderer matvekster, gress og andre planter, landbruks- og skogbruksavfall og rester, organiske komponenter fra kommunalt og industrielt avfall, til og med metangass høstet fra samfunnet deponier. Biomasse kan brukes til å produsere strøm og som drivstoff for transport, eller til å produsere produkter som ellers vil kreve bruk av ikke-fornybart fossilt brensel.
Hydrogen har et enormt potensial som drivstoff og energikilde. Hydrogen er det vanligste elementet på jorden - for eksempel er vann to tredjedeler hydrogen - men i naturen finnes det alltid i kombinasjon med andre elementer. Når det er separert fra andre elementer, kan hydrogen brukes til å drive kjøretøy, erstatte naturgass til oppvarming og matlaging og generere strøm. I 2015 ble den første produksjonen personbil drevet av hydrogen tilgjengelig i Japan og USA.
Varmen inne i jorden produserer damp og varmt vann som kan brukes til å produsere strøm og produsere strøm, eller til andre bruksområder som hjemmevarme og kraftproduksjon til industrien. Geotermisk energi kan hentes fra dype underjordiske reservoarer ved boring, eller fra andre geotermiske reservoarer nærmere overflaten. Denne applikasjonen blir i økende grad brukt til å oppveie varme- og kjølingskostnader i bolig- og næringsbygg.
Havet gir flere former for fornybar energi, og hver og en blir drevet av forskjellige krefter. Energi fra havbølger og tidevann kan utnyttes for å generere strøm, og havens termiske energi - fra varmen lagret i sjøvann - kan også konverteres til elektrisitet. Ved bruk av nåværende teknologier er mest havenergi ikke kostnadseffektiv sammenlignet med andre fornybare energikilder, men havet er fortsatt en viktig potensiell energikilde for fremtiden.