لقد أصبح الجميع على دراية بأنه لم يتبقَّ لنا وقت كثير قبل نفاد جميع أشكال الوقود الأحفوري. ومن ثمَّ، أصبح البحث عن مصادر بديلة للطاقة مسألة حياة أو موت. فبينما توجد الطاقة حولنا في كل جانب من جوانب الحياة، فإن التحدي الذي تواجهه البشرية هو كيفية تطويع تلك الطاقة واستخدامها في غايات بناءة بطرق اقتصادية قدر المستطاع.
والمصادر البديلة للطاقة هي المصادر التي لا تعتمد على احتراق الوقود الأحفوري أو انشطار الذرات. ولقد تجدد الاهتمام بدراسة ذلك المجال؛ نظرًا للتلوث المرغوب عنه الذي تسببه المصادر التقليدية للطاقة. ولحسن الحظ، يوجد العديد من الوسائل للاستفادة من هذه الطاقات البديلة ذات التأثير الأقل ضررًا على البيئة.
تعتبر الطاقة الشمسية مصدرًا واعدًا للطاقة في المستقبل. وأحد أسباب ذلك هو أن إجمالي الطاقة التي تصدر من الشمس كل عام يصل لما يقرب من 35.000 مرة مجموع الطاقة اللازمة لجميع الأنشطة البشرية على سطح الأرض. وعلى الرغم من ذلك، فإن ثلث هذه الطاقة إما يمتصها الغلاف الجوي الخارجي للأرض وإما تنعكس مرة أخرى إلى الفضاء. وفي الوقت الحاضر، تستخدم الطاقة الشمسية على نطاق ضيق لتشغيل الأفران في المنازل، ولتسخين مياه حمامات السباحة؛ أو على نطاق أواسع لتشغيل السيارات، ومحطات الطاقة، وسفن الفضاء.
وطاقة الرياح مصدر آخر من مصادر الطاقة البديلة للوقود الأحفوري؛ فهي وفيرة، ومتجددة، ومنتشرة على نطاق واسع، بالإضافة إلى كونها مصدرًا نظيفًا للطاقة. فلا ينبعث منها غازات الصوبة الزجاجية عند التشغيل، كما أنها لا تشغل مساحة كبيرة من الأراضي. وتضم مزرعة الرياح مجموعة من مولدات الرياح معًا في مكان واحد لتوليد الكهرباء. وقد تضم مزارع الرياح الكبيرة عدة مئات من مولدات الرياح، وتغطي مساحات تمتد لمئات الكيلومترات المربعة. ومع ذلك، فمن الممكن استغلال الأراضي المقام عليها المولدات في الزراعة أو في أغراض أخرى. وفي مصر، وتحديدًا في منطقة الزعفرانة، توجد مزرعة رياح قوية تقوم بتشغيل مئات من طواحين الهواء وتسهم بشكل كبير في شبكة الكهرباء الوطنية.
وتعد طاقة المد والجزر أحد أشكال الطاقة الكهرومائية التي تحول طاقة المد والجزر إلى طاقة مفيدة، والتي تكون طاقة كهربائية في أغلب الأحوال. فعلى الرغم من عدم استخدامها على نطاق واسع حتى الآن، فإن طاقة المد والجزر لديها إمكانية لتكون الجيل الجديد من مصادر توليد الكهرباء في المستقبل. ويرجع ذلك إلى سهولة التنبؤ بها أكثر من طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ومقارنة بمصادر الطاقة الأخرى، فإن طاقة المد والجزر غير مفضلة؛ نظرًا لتكلفتها المرتفعة نسبيًّا وعدم توافر الأماكن التي تتمتع بمعدلات مد وجذر عالية ومجدية على نطاق واسع، ومن ثم يؤدي كل ذلك إلى الحد من الاستفادة بها. وعلى الرغم من ذلك، فالعديد من التطورات التقنية الحديثة من حيث التصميم وتكنولوجيا المولدات تشير إلى إمكانية الاستفادة من طاقة المد والجزر بقدر أكبر من الافتراضات السابقة، وإلى إمكانية خفض التكاليف البيئية والاقتصادية إلى مستويات تمكنها من منافسة مصادر الطاقة الأخرى.
لقد ذكرنا ثلاثة أمثلة فقط من مصادر الطاقة المتجددة التي يتم استخدامها حاليًّا. إلا أنه يوجد العشرات من مصادر الطاقة البديلة التي يمكن استخدامها في المستقبل، ولكنها لم تزل قيد البحث والتطوير حتى الآن.