Πολλά έθνη βασίζονται στον άνθρακα, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο για να τροφοδοτούν το μεγαλύτερο μέρος των ενεργειακών τους αναγκών, αλλά η εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα παρουσιάζει ένα μεγάλο πρόβλημα. Τα ορυκτά καύσιμα είναι ένας πεπερασμένος πόρος. Τελικά, ο κόσμος θα εξαντληθεί από τα ορυκτά καύσιμα, ή θα γίνει υπερβολικά ακριβό να ανακτήσει αυτά που παραμένουν. Τα ορυκτά καύσιμα προκαλούν επίσης τον αέρα, νερό και τη ρύπανση του εδάφους, και την παραγωγή αέρια θερμοκηπίου που συμβάλλουν παγκόσμια υπερθέρμανση.
Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας προσφέρουν καθαρότερες εναλλακτικές λύσεις έναντι των ορυκτών καυσίμων. Δεν είναι απολύτως χωρίς προβλήματα, αλλά παράγουν πολύ λιγότερη ρύπανση και λιγότερα αέρια θερμοκηπίου και, εξ ορισμού, δεν θα εξαντληθούν. Εδώ είναι οι κύριες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας μας:
Ο ήλιος είναι η πιο ισχυρή πηγή ενέργειας μας. Το ηλιακό φως ή η ηλιακή ενέργεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για θέρμανση, φωτισμό και ψύξη κατοικιών και άλλων κτιρίων, που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, θέρμανση νερού και ποικίλες βιομηχανικές διεργασίες. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για τη συγκομιδή της ενέργειας του ήλιου εξελίσσεται συνεχώς, συμπεριλαμβανομένων των σωλήνων στον τοίχο στον τοίχο, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα και τις συστοιχίες καθρέφτη. Τα πάνελ στον τοίχο δεν είναι ενοχλητικά, αλλά οι μεγάλες σειρές που βρίσκονται στο έδαφος μπορούν να ανταγωνιστούν το περιβάλλον της άγριας πανίδας.
Ο άνεμος είναι η κίνηση του αέρα που συμβαίνει όταν ο θερμός αέρας ανεβαίνει και ο ψυχρότερος αέρας εισέρχεται για να τον αντικαταστήσει. Η ενέργεια του ανέμου έχει χρησιμοποιηθεί για αιώνες για να πλεύσει πλοία και να οδηγήσει ανεμόμυλους που αλέθουν σιτηρά. Σήμερα, η αιολική ενέργεια συλλαμβάνεται από ανεμογεννήτριες και χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Εκδηλώσεις προκύπτουν περιοδικά σχετικά με το πού εγκαθίστανται οι ανεμογεννήτριες, καθώς μπορεί να είναι προβληματική για τη μετανάστευση πουλιών και νυχτερίδων.
Το νερό που ρέει κατάντη είναι μια ισχυρή δύναμη. Το νερό είναι ένας ανανεώσιμος πόρος, που επαναφορτίζεται συνεχώς από τον παγκόσμιο κύκλο εξάτμισης και βροχόπτωσης. Η θερμότητα του ήλιου προκαλεί το νερό στην λίμνη και τους ωκεανούς να εξατμιστεί και να σχηματίσει σύννεφα. Το νερό στη συνέχεια πέφτει πίσω στη Γη σαν βροχή ή χιόνι και αποστραγγίζεται σε ποτάμια και ρέματα που ρέουν πίσω στον ωκεανό. Το νερό που ρέει μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία τροχών νερού που οδηγούν μηχανικές διεργασίες. Και συλλαμβάνονται από στρόβιλους και γεννήτριες, όπως εκείνες που στεγάζονται σε πολλά φράγματα σε όλο τον κόσμο, η ενέργεια του ρέοντος νερού μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Μικροί στρόβιλοι μπορούν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία μεμονωμένων σπιτιών.
Η βιομάζα υπήρξε σημαντική πηγή ενέργειας από τότε που οι άνθρωποι άρχισαν να καίγουν το ξύλο για να μαγειρεύουν τα τρόφιμα και να ζεσταίνονται από τη χειμερινή ψύχρα. Το ξύλο εξακολουθεί να είναι η συνηθέστερη πηγή ενέργειας από βιομάζα, αλλά άλλες πηγές ενέργειας από βιομάζα περιλαμβάνουν καλλιέργειες τροφίμων, χόρτα και άλλα φυτά, γεωργικά και δασικά απόβλητα και υπολείμματα, οργανικά συστατικά από αστικά και βιομηχανικά απόβλητα, ακόμα και αέριο μεθανίου που συλλέγεται από την κοινότητα χώρους υγειονομικής ταφής. Η βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ως καύσιμο για μεταφορά ή για την παραγωγή προϊόντων που διαφορετικά θα απαιτούσαν τη χρήση μη ανανεώσιμων ορυκτών καυσίμων.
Το υδρογόνο έχει τεράστιο δυναμικό ως πηγή καυσίμων και ενέργειας. Το υδρογόνο είναι το πιο κοινό στοιχείο στη Γη - για παράδειγμα, το νερό είναι τα δύο τρίτα του υδρογόνου - αλλά στη φύση του, βρίσκεται πάντοτε σε συνδυασμό με άλλα στοιχεία. Αφού διαχωριστούν από άλλα στοιχεία, το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία οχημάτων, την αντικατάσταση φυσικού αερίου για θέρμανση και μαγειρέματα και την παραγωγή ηλεκτρισμού. Το 2015, το πρώτο επιβατικό αυτοκίνητο παραγωγής με υδρογόνο έγινε διαθέσιμο στην Ιαπωνία και στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Η θερμότητα μέσα στη Γη παράγει ατμό και ζεστό νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος και την παραγωγή ηλεκτρισμού ή για άλλες εφαρμογές όπως η θέρμανση οικιακών συσκευών και η παραγωγή ενέργειας για τη βιομηχανία. Η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να αντληθεί από βαθιά υπόγεια δεξαμενές με γεώτρηση ή από άλλες γεωθερμικές δεξαμενές πιο κοντά στην επιφάνεια. Αυτή η εφαρμογή χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο για την αντιστάθμιση του κόστους θέρμανσης και ψύξης σε οικιστικά και εμπορικά κτίρια.
Ο ωκεανός παρέχει διάφορες μορφές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και ο καθένας οδηγείται από διαφορετικές δυνάμεις. Η ενέργεια από τα κύματα των ωκεανών και τις παλίρροιες μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και η ωκεάνια θερμική ενέργεια - από τη θερμότητα που αποθηκεύεται στο θαλασσινό νερό - μπορεί επίσης να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια. Χρησιμοποιώντας τις σημερινές τεχνολογίες, η περισσότερη ωκεάνια ενέργεια δεν είναι οικονομικά αποδοτική σε σχέση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, αλλά ο ωκεανός παραμένει μια σημαντική δυνητική πηγή ενέργειας για το μέλλον.