Yenilenebilir enerji kaynakları, pratikte tükenmeyen veya nispeten hızlı bir şekilde yenilenen enerji kaynaklarıdır. Fosil enerji kaynakları ise sınırlıdır veya tekrar kullanılabilir hale gelmeleri milyonlarca yıl alır. Kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların kullanımı, sera gazı emisyonlarının ve dolayısıyla küresel ısınmanın büyük bir kısmından sorumludur. Bu nedenle “yenilenebilir enerji kaynaklarının” kullanımının yaygınlaştırılması iklimin korunması anlamına gelmektedir.
Cesaret verici bir gerçek: Dünya üzerinde parlayan güneş enerjisi, insanların mevcut enerji ihtiyacını birkaç bin kat daha fazla karşılamaktadır. Başka bir deyişle, inovasyon ve yaratıcılıkla, bu neredeyse tükenmez rezervuarı kullanmanın -teknik- yollarını bulabiliriz. Bir başka cesaret verici işaret: 2022’nin sonunda ABD, geleceğin potansiyel enerji kaynağı olan nükleer füzyonda bir atılım gerçekleştirdiğini duyurdu. İlk kez, atom çekirdeklerinin füzyonunda tüketilenden daha fazla enerji üretildi.
Dünya
Biyokütle birçok farklı şekilde enerji üretmek için kullanılabilir. Odun, tarih öncesi insanlar tarafından ateş yakmak için zaten kullanılıyordu. Şeker kamışı, şeker pancarı, buğday, çavdar, mısır veya kolza tohumu gibi mahsuller biyoyakıt üretmek için kullanılabilir. Ancak bu durumda artık gıda olarak kullanılamazlar. Yeşil atıklar, kompostlanabilir atıklar, sıvı gübre ve kanalizasyon çamuru biyogaz üretimi için kullanılabilir. Biyogaz doğrudan elektriğe dönüştürülebilir.
Jeotermal enerji, yeraltından gelen jeotermal ısıyı kullanır: ısıtma olarak yeryüzü. Yüzeye yakın jeotermal enerji söz konusu olduğunda, yerden çıkarılan ısının sıcaklığı genellikle gerekli sıcaklık seviyesinde değildir. Bu, elektrikli ısı pompalarının ek kullanımı ile sağlanır. Yerin birkaç kilometre içine nüfuz eden derin jeotermal enerjide bu gerekli değildir. Sadece ısıtma için değil, aynı zamanda elektrik üretmek için de kullanılır. Buna karşılık, jeo-soğutma, soğutma için yüzeye yakın toprak katmanlarının nispeten taze sıcaklıklarını – yaz aylarında – kullanır: klima olarak toprak.
Rüzgar
Eski zamanlardan beri yel değirmenleri rüzgarın kinetik enerjisini öğütme, kesme veya taşıma makinelerini çalıştırmak için kullanmıştır. Günümüzde bu kinetik enerji rüzgar türbinlerinde dönen bir mile aktarılmaktadır. Bu mil, elektrik enerjisi üreten bir jeneratörü çalıştırır. Türbinler çoğunlukla karada (onshore), ancak giderek artan bir şekilde denizde de (offshore) kurulmaktadır.
Güneş
Fotovoltaik, güneş modülleri kullanılarak ışık enerjisinin doğrudan elektrik enerjisine, yani elektriğe dönüştürülmesidir. Termal güneş kolektörleri ise güneş radyasyonunu ısı enerjisine dönüştürür. Örneğin, sıcak su üretmek için evde çatıda. Ya da güneş termik santrallerinde: ya parabolik aynalarla ya da güneş ışığını geniş bir alanda toplayan ve tek bir noktaya yansıtan sayısız ayarlanabilir aynalarla (“yanan cam etkisi”). Nükleer füzyonda, atom çekirdekleri lazerler yardımıyla aşırı sıcaklıklarda kaynaştırılarak yeni ve daha büyük çekirdekler oluşturulur. Bu süreçte muazzam miktarda enerji açığa çıkar – nükleer fisyonda olduğu gibi radyoaktif atık olmadan. Benzer bir süreç güneşte de gerçekleşir.
Su
Hidroelektrik 20. yüzyılın başlarına kadar çoğunlukla değirmenlerde kullanılmaktaydı. Günümüzde ise neredeyse her zaman türbinler ve jeneratörler kullanılarak elektrik üretmek için kullanılmaktadır. Akan sularda savakları olan nehir tipi enerji santralleri veya elektrik üretmek için gelgit aralığından yararlanan gelgit enerji santralleri de dahil olmak üzere çeşitli tipler arasında bir ayrım yapılır. Pompaj depolamalı santrallerde, su geçici olarak havzalara veya rezervuarlara pompalanır, böylece daha sonra boşaltılabilir ve elektrik üretmek için türbinleri çalıştırmak için kullanılabilir.
