Mange nationer regner med kul, olie og naturgas til at levere de fleste af deres energibehov, men afhængighed af fossile brændstoffer er et stort problem. Fossile brændstoffer er en endelig ressource. Til sidst vil verden løbe tør for fossile brændstoffer, eller det bliver for dyrt at hente dem, der er tilbage. Fossilt brændstof forårsager også luft, vand og jordforurening og producerer drivhusgasser der bidrager til global opvarmning.
Vedvarende energiressourcer tilbyder renere alternativer til fossile brændstoffer. De er ikke helt problemfrie, men de producerer langt mindre forurening og færre drivhusgasser og vil pr. Definition ikke løbe tør. Her er vores vigtigste kilder til vedvarende energi:
Solen er vores mest kraftfulde energikilde. Sollys eller solenergi kan bruges til opvarmning, belysning og afkøling af huse og andre bygninger til generering af elektricitet, vandopvarmning og en række industrielle processer. Teknologien, der bruges til at høste solens energi er i konstant udvikling, inklusive vandopvarmning af tagrør, fotovoltaiske celler og spejlgrupper. Tagpaneler er ikke påtrængende, men store matriser på jorden kan konkurrere med naturtypen.
Vind er bevægelsen af luft, der opstår, når varm luft stiger, og køligere luft trænger ind for at erstatte den. Vindens energi er blevet brugt i århundreder til at sejle skibe og køre vindmøller, der maler korn. I dag indfanges vindenergi af vindmøller og bruges til at generere elektricitet. Der opstår periodisk problemer omkring, hvor turbiner installeres, da de kan være problematiske for vandrende fugle og flagermus.
Vand, der strømmer nedstrøms, er en stærk kraft. Vand er en vedvarende ressource, der konstant genoplades af den globale cyklus med fordampning og nedbør. Solens varme får vand i søer og oceaner til at fordampe og danne skyer. Vandet falder derefter tilbage til Jorden som regn eller sne og dræner i floder og vandløb, der strømmer tilbage til havet. Strømmende vand kan bruges til at drive vandhjul, der driver mekaniske processer. Og fanget af turbiner og generatorer, ligesom dem, der ligger i mange dæmninger rundt om i verden, kan strømmen af strømende vand bruges til at generere elektricitet. Lille turbiner kan endda bruges til at drive enkeltboliger.
Biomasse har været en vigtig energikilde lige siden folk først begyndte at brænde træ til at lave mad og varme sig op mod vinterkølen. Træ er stadig den mest almindelige kilde til biomasseenergi, men andre kilder til biomasseenergi inkluderer madafgrøder, græs og andre planter, landbrugs- og skovbrugsaffald og -rester, organiske komponenter fra kommunalt og industrielt affald, endda metangas høstet fra samfundet lossepladser. Biomasse kan bruges til at producere elektricitet og som brændstof til transport eller til at fremstille produkter, der ellers ville kræve anvendelse af ikke-vedvarende fossile brændstoffer.
Brint har et enormt potentiale som brændstof og energikilde. Brint er det mest almindelige element på Jorden - for eksempel er vand to tredjedele brint - men i naturen findes det altid i kombination med andre elementer. Når brint er separeret fra andre elementer, kan brint bruges til at drive køretøjer, erstatte naturgas til opvarmning og madlavning og generere elektricitet. I 2015 blev den første produktionsbiler drevet af brint tilgængelig i Japan og USA.
Varmen inde i Jorden producerer damp og varmt vand, der kan bruges til at generere generatorer og producere elektricitet, eller til andre anvendelser som hjemmevarme og kraftproduktion til industrien. Geotermisk energi kan trækkes fra dybe underjordiske reservoirer ved boring eller fra andre geotermiske reservoirer tættere på overfladen. Denne applikation bliver i stigende grad brugt til at opveje omkostninger til varme og køling i bolig- og erhvervsbygninger.
Havet giver flere former for vedvarende energi, og hver enkelt er drevet af forskellige kræfter. Energi fra havbølger og tidevand kan udnyttes til at generere elektricitet, og havets termiske energi - fra varmen lagret i havvand - kan også konverteres til elektricitet. Ved hjælp af nuværende teknologier er de fleste havenergi ikke omkostningseffektive sammenlignet med andre vedvarende energikilder, men havet er stadig en vigtig potentiel energikilde for fremtiden.