Muitas nações contam com carvão, petróleo e gás natural para suprir a maior parte de suas necessidades energéticas, mas a dependência de combustíveis fósseis apresenta um grande problema. Os combustíveis fósseis são um recurso finito. Eventualmente, o mundo ficará sem combustíveis fósseis ou ficará muito caro para recuperar os que restarem. Os combustíveis fósseis também causam ar, água poluição do solo e produzir gases de efeito estufa que contribuem para aquecimento global.
Recursos energéticos renováveis oferecem alternativas mais limpas aos combustíveis fósseis. Eles não são completamente livres de problemas, mas produzem muito menos poluição e menos gases de efeito estufa e, por definição, não acabam. Aqui estão nossas principais fontes de energia renovável:
O sol é nossa fonte mais poderosa de energia. A luz solar, ou energia solar, pode ser usada para aquecimento, iluminação e refrigeração de residências e outros edifícios, gerando eletricidade, aquecimento de água e uma variedade de processos industriais. A tecnologia usada para captar a energia do sol está em constante evolução, incluindo tubos para telhados de aquecimento de água, células fotovoltaicas e conjuntos de espelhos. Os painéis da cobertura não são invasivos, mas grandes matrizes no solo podem competir com o habitat da vida selvagem.
O vento é o movimento do ar que ocorre quando o ar quente sobe e o ar mais frio entra para substituí-lo. A energia do vento tem sido usada há séculos para velejar navios e dirigir moinhos de vento que moem grãos. Hoje, a energia eólica é capturada por turbinas eólicas e usada para gerar eletricidade. Periodicamente, surgem problemas sobre o local de instalação das turbinas, pois podem ser problemáticas para a migração de pássaros e morcegos.
A água que flui a jusante é uma força poderosa. A água é um recurso renovável, constantemente recarregado pelo ciclo global de evaporação e precipitação. O calor do sol faz com que a água nos lagos e oceanos evapore e forme nuvens. A água então volta para a Terra como chuva ou neve e drena para rios e córregos que retornam ao oceano. A água corrente pode ser usada para acionar rodas d'água que conduzem processos mecânicos. E capturada por turbinas e geradores, como aqueles alojados em muitas barragens ao redor do mundo, a energia da água corrente pode ser usada para gerar eletricidade. Pequenas turbinas podem até ser usadas para alimentar casas individuais.
A biomassa tem sido uma importante fonte de energia desde que as pessoas começaram a queimar madeira para cozinhar alimentos e se aquecer contra o frio do inverno. A madeira ainda é a fonte mais comum de energia de biomassa, mas outras fontes de energia incluem culturas alimentares, gramíneas e outras plantas, resíduos e resíduos agrícolas e florestais, componentes orgânicos de resíduos municipais e industriais e até gás metano colhido na comunidade aterros sanitários. A biomassa pode ser usada para produzir eletricidade e como combustível para o transporte, ou para fabricar produtos que, de outra forma, exigiriam o uso de combustíveis fósseis não renováveis.
O hidrogênio tem um tremendo potencial como fonte de combustível e energia. O hidrogênio é o elemento mais comum na Terra - por exemplo, a água é dois terços do hidrogênio - mas, na natureza, é sempre encontrado em combinação com outros elementos. Uma vez separado de outros elementos, o hidrogênio pode ser usado para alimentar veículos, substituir o gás natural para aquecimento e cozinhar e gerar eletricidade. Em 2015, o primeiro carro de passageiro de produção movido a hidrogênio ficou disponível no Japão e nos Estados Unidos.
O calor dentro da Terra produz vapor e água quente que podem ser usados para gerar geradores e produzir eletricidade, ou para outras aplicações, como aquecimento doméstico e geração de energia para a indústria. A energia geotérmica pode ser extraída de reservatórios subterrâneos profundos por perfuração, ou de outros reservatórios geotérmicos mais próximos da superfície. Esta aplicação é cada vez mais usada para compensar os custos de aquecimento e refrigeração em edifícios residenciais e comerciais.
O oceano fornece várias formas de energia renovável, e cada uma é movida por diferentes forças. A energia das ondas e marés do oceano pode ser aproveitada para gerar eletricidade, e a energia térmica do oceano - a partir do calor armazenado na água do mar - também pode ser convertida em eletricidade. Usando as tecnologias atuais, a maior parte da energia oceânica não é rentável em comparação com outras fontes de energia renovável, mas o oceano continua sendo uma importante fonte potencial de energia para o futuro.