自19世纪以来，化石燃料为我们的家庭、学校、工作场所、政府大楼、监狱和制造企业提供能源。化石燃料为我们的世界提供了可靠和具有成本效益的能源，但它们也向大气中排放有害物质。我们希望有一天可再生能源能完全取代化石燃料，让我们减缓甚至扭转地球的毁灭。可再生能源的成本正在下降，我们可能会在未来十到二十年内完全停止化石燃料的生产。这是人类发展的需要，也符合大多数人的利益，即在保护环境的同时拥有可靠和负担得起的能源。
以下是在不太遥远的未来最终可能取代化石燃料的10种能源。
10、太阳能
太阳能是当今最环保、产量最高的可再生能源，很多国家和地区都拥有丰富的太阳能资源。我们可以利用太阳能技术为家庭、商业或工业用途提供照明、室内温暖和热水。
今天，各种各样的设备将阳光转化为可利用的能源。用于空间加热和冷却的被动太阳能设计、太阳能光伏发电和太阳能水加热是家庭和企业最广泛使用的太阳能技术。太阳能解决方案有助于企业和工业实现能源多样化，提高效率，并节省资金。与化石燃料相比，太阳能具有许多优势，包括显著降低碳排放和长期可持续性。然而，它确实有缺陷。首先，在晚上收集太阳能是不可能的。在阳光很少的地区或国家，太阳能电池板几乎不会产生影响。此外，太阳能发电系统的初始安装相当昂贵。空间限制也是一个问题；你需要的太阳能电池板越多，你需要的空间就越大。
9、风能
风能，也被称为风力发电，是利用风力涡轮机，一个设备，利用风的能量来发电。动能存在于每一个移动的物体中，科学家和工程师利用风来产生清洁的电力。风力涡轮机的潜力不容小觑。小型风力涡轮机可以产生100千瓦的电力来运行一所房子。带有40米（130英尺）长的转子叶片的风力涡轮机可以产生1.8兆瓦的电力。巨型涡轮机产生的电力范围从4.8兆瓦到9.5兆瓦。风能和太阳能的潜力明显大于化石燃料，两者加在一起，完全可以满足世界能源需求。目前，我们可以利用全球现有技术从太阳能和风能中捕获至少6700拍瓦时，这是全球能源消耗的100多倍。
8、地热能
地热发电，又称地热能，是利用地球岩浆中所含的热能，自成一体的可靠发电系统。地热能是通过地球表面下的水库中的蒸汽来获取的。蒸汽带动涡轮机，涡轮机带动发电机，发电机产生能量。地热发电厂有三种形式：干蒸汽、二元循环和闪蒸蒸汽。热液流体，主要是蒸汽，用于干蒸汽厂。它们是第一批建造的地热发电厂。然而，闪蒸蒸汽厂是最常见的类型的地热发电厂在使用今天。这些工厂使用超过182°C（360°F）的汽化水。最后，二进制循环发电厂在107°至182°C（225°至360°F）的温度下运行。美国继续创造世界上最多的地热发电，主要在该国西部地区产生了超过3.5千兆瓦。这一数额足以为大约350万个家庭供电。
7、水电
水力发电是由水流产生的一种能量形式。利用水资源的做法可以追溯到2000多年前，古希腊人用水来驱动谷物研磨机。我们通常利用水坝或导流建筑物来改变水体的流动，以收集水力发电或水力发电。大坝系统使用涡轮机和发电机将动能转化为电能，随后通过电网分配给各个物业。水力发电是最早用于发电的资源之一，直到2019年，水力发电占中国、美国、巴西等国每年可再生能源发电总量的大部分。
6、生物能发电
生物质是一种可再生的有机资源，来源于动植物。自从最早的穴居人用木柴生火做饭和取暖以来，人类就一直在使用生物质能，或从生物中获得的能量。今天，我们利用生物质发电机和其他机械。目前，木材仍然是最常见的生物质能来源。其他潜在的来源是粮食作物、草本植物和木本植物、富含石油的藻类、农业或林业残留物以及工业和城市废物的有机成分。甚至垃圾填埋产生的气体（其中含有甲烷，天然气的主要成分）也可以用来产生生物质能。直到19世纪中叶，生物质一直是很多国家年能源消耗总量的主要来源。在许多国家，尤其是发展中国家，生物质是一种常见的烹饪和取暖燃料。为了尽量减少化石燃料的二氧化碳排放，一些工业化国家正在增加生物质燃料在运输和能源生产中的使用。
5、氢能源
水、植物、动物和人都含有大量的氢原子。然而，尽管它存在于几乎所有生物体的分子中，但它作为气体却很稀少。然而，一旦它从分子中分离出来，它就可以被用作发电的燃料。天然气，核电，沼气，以及太阳能和风能等可再生能源都可以用来产生氢气。氢气是一种环境友好型燃料，在燃料电池中燃烧时会产生水。正因为如此，它是一种很受欢迎的交通和发电燃料。我们可以利用它在汽车，家庭，便携式电源，和其他应用。氢已成为一种流行的技术，用于存储可再生能源，供以后使用。今天，有几种生产氢燃料的方法。天然气重整（热处理）和电解是最常用的技术。太阳能和生物过程也是可行的。
4、潮汐能
潮汐能是地球、太阳和月球之间引力相互作用的结果，来自海洋潮汐和海流的自然涨落。当水通过一个收缩，这导致水移动速度更快，潮流创造了足够的能量收获。潮汐落差大（涨潮和落潮之差）、潮汐通道和水道变小、潮流变强的地方是收集潮汐能的好选择。虽然许多示范项目正处于不同的建设阶段，但在目前很少有商业运作的潮汐能发电厂。
3、波浪能量
波浪能是由海浪产生的一种可再生能源。潮汐能是由地球引力引起海平面的升降而产生的，而波浪能则是由风引起的穿过海洋表面的波浪所产生的。波能技术可分为三类。第一种是利用浮子或浮标从海浪中发电，然后再用来驱动液压泵。第二种形式通过振荡水柱在圆柱形轴内上升和下降的水来发电。在第三类中使用的是一个逐渐变细的水道，无论是在海上还是在海上。所有这些方法都可以是陆上或海上的。波和潮汐能比许多其他可再生能源更可靠，因为它们的使用寿命更长，效率更高。其他可再生资源，如太阳能和风能，一直是不可预测的，波浪和潮汐能，像他们一样，在性质上是可变的。然而，与许多其他可再生能源不同，波浪和潮汐模式更可预测。
2、核能发电
裂变，或核反应堆中铀原子的突发，是核能产生的方式。原子核（或核心）是由质子和中子组成，周围环绕着电子。使原子核保持在一起的键包含着巨大的能量。当这些化学键被核裂变破坏时，这种核能就被释放出来，可以用来发电。核能是一种利用铀燃料束将水烧开产生蒸汽动力涡轮机发电的有效方法。一个直径和长度约为1厘米的铀芯，其能量相当于3桶石油、1000公斤（2200磅）煤或5181立方米（17000立方英尺）天然气。每个铀燃料芯块可以提供足够的热量供五年发电。铀是地球上储量最丰富的金属之一，因此它可以在未来数年内为商业核电站提供燃料。然而，核能通常被认为是一种不可再生的能源。核能本身就是一种可再生能源。然而，核电站使用的材料却不是。
1、海洋热能转换（OTEC）
海洋热能转换（OTEC）利用深海和近表面水域之间的温差产生电能，以运行热机。OTEC的工作系统类似于雨水循环的工作系统。当白天太阳升起水分子蒸发到云中时，雨的循环（水文循环）就发生了。然后，风把他们吹向陆地。当云中发生凝结时，原先以气体形式存在的水又变成了液体，然后降落到陆地上。OTEC模仿了这一系统，即泵送高温（温暖）的表层海水并将其蒸发到涡轮机中来发电，然后将其与来自深海的冷海水再次冷凝，然后重复这一循环。较高的电费、对全球变暖的更大担忧以及政府对能源安全的承诺最近使热带岛屿社区的第一次OTEC商业化在经济上具有吸引力，那里的石油被用来制造大量电力。这个技术的市场是巨大的，在国际上，它要大很多倍。随着OTEC技术的进步，会使发电变得更具成本效益。
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