Obnovitelné zdroje energie jsou zdroje energie, které jsou prakticky nevyčerpatelné nebo se poměrně rychle obnovují. Naproti tomu fosilní zdroje energie jsou omezené nebo trvá miliony let, než jsou znovu k dispozici. Využívání fosilních paliv, jako je uhlí, ropa a zemní plyn, je zodpovědné za velkou část emisí skleníkových plynů, a tedy za globální oteplování. Rozšíření využívání „obnovitelných zdrojů“ proto znamená ochranu klimatu.
Povzbudivá skutečnost: sluneční energie, která svítí na Zemi, pokrývá současnou potřebu energie pro člověka několikatisíckrát. Jinými slovy, s pomocí inovací a vynalézavosti bychom mohli najít – technické – způsoby, jak tento téměř nevyčerpatelný rezervoár využít. Další povzbudivé znamení: na konci roku 2022 USA oznámily průlom v jaderné fúzi, potenciálním zdroji energie budoucnosti. Poprvé se při fúzi atomových jader podařilo vyrobit více energie, než se spotřebovalo.
Země
Biomasu lze využívat k výrobě energie mnoha různými způsoby. Již pravěký člověk používal dřevo k rozdělávání ohně. K výrobě biopaliv lze využít plodiny, jako je cukrová třtina, cukrová řepa, pšenice, žito, kukuřice a řepka. Pak však již nejsou k dispozici jako potravina. K výrobě bioplynu lze využít zelený odpad, kompostovatelný odpad, kejdu a čistírenské kaly. Bioplyn lze přímo přeměnit na elektřinu.
Geotermální energie využívá geotermální energii ze země: země jako zdroj tepla. V případě přípovrchové geotermální energie není teplota tepla získaného ze země zpravidla na požadované teplotní úrovni. Toho se dosahuje dodatečným využitím elektrických tepelných čerpadel. U hlubinné geotermální energie, která proniká několik kilometrů do hloubky země, to není nutné. Využívá se nejen k vytápění, ale také k výrobě elektřiny. Naopak geochlazení využívá relativně čerstvých teplot přípovrchových vrstev země k chlazení v létě: země jako klimatizační systém.
Vítr
Větrné mlýny již od starověku využívají kinetickou energii větru k pohonu strojů na broušení, řezání nebo dopravu. Dnes se tato kinetická energie přenáší na rotující hřídel ve větrných turbínách. Ten pohání generátor, který vyrábí elektrickou energii. Turbíny jsou většinou postaveny na pevnině (onshore), ale stále častěji také na moři (offshore).
Sun
Fotovoltaika je přímá přeměna světelné energie na energii elektrickou, tj. elektřinu, pomocí solárních modulů. Naproti tomu termické solární kolektory přeměňují sluneční záření na tepelnou energii. Například na střeše v domácnosti k výrobě teplé vody. Nebo v solárních tepelných elektrárnách: buď s parabolickými zrcadly, nebo s nesčetnými nastavitelnými zrcadly, která sbírají sluneční záření na velké ploše a odrážejí je do jednoho bodu („efekt hořícího skla“). Při jaderné fúzi se atomová jádra slučují za extrémních teplot pomocí laserů a vytvářejí nová, větší jádra. Při tomto procesu se uvolňuje obrovské množství energie – bez radioaktivního odpadu jako při jaderném štěpení. Podobný proces probíhá také ve Slunci.
Voda
Až do začátku 20. století se vodní energie využívala především v mlýnech. Dnes se téměř vždy používá k výrobě elektřiny pomocí turbín a generátorů. Rozlišují se různé typy, včetně říčních elektráren s jezy v tekoucích vodách nebo přílivových elektráren, které k výrobě elektřiny využívají příliv a odliv. V přečerpávacích elektrárnách se voda dočasně čerpá do nádrží nebo zásobníků, aby mohla být později vyčerpána a použita k pohonu turbín na výrobu elektřiny.
