Obnovitelná energie pochází z přirozeně se doplňujících zdrojů, které nedocházejí. Obnovitelné zdroje mají téměř nekonečnou životnost, ale poskytují omezené množství energie za jednotku času. Například sluneční světlo stále svítí, i když jeho dostupnost závisí na denní době a počasí. Obnovitelné zdroje energie lze využít pro dopravu, vesmír, chlazení vody, vytápění a výrobu elektřiny. Dělí se na solární energii, vodní energii, větrnou energii, energii biomasy, geotermální energii a vodíkovou energii.
Solární Energie
Světlo vyzařované sluncem je známé jako sluneční záření a je součástí spektra elektromagnetického záření. Množství slunečního záření, které dosáhne jakékoli dané oblasti na zemském povrchu, se v jednotlivých oblastech liší. Tyto paprsky mohou být zachyceny pomocí sluneční energie a přeměněny na tepelnou nebo elektrickou energii. Solární energii lze tedy využít pro různé účely, jako je výroba elektřiny, vnitřní osvětlení a ohřev vody pro domácí, komerční a průmyslové účely. Jedna z nejbohatších základen solárních zdrojů na světě je ve Spojených státech. V současnosti se jedná o nejbohatší a nejčistší obnovitelný zdroj energie.
Vodní Energie
Hydroelektrická energie je druh energie, který využívá sílu pohybující se vody k výrobě elektřiny přeměnou kinetické energie pohybující se vody na elektřinu pomocí turbín a generátorů, která se pak používá k napájení rezidencí, komerčních budov a průmyslových zařízení. Vodní elektrárny se obvykle nacházejí v blízkosti vodního zdroje, protože při výrobě energie spoléhají na vodu. Množství energie, které může být extrahováno z tekoucí vody, je přímo úměrné jejímu průtoku a změně nadmořské výšky, neboli „spádu“, což je rozdíl ve vodních hladinách mezi přítokem vody a bodem vypouštění vody.
Na úrovni závodu voda cirkuluje potrubím, nazývaným také přivaděč, který otáčí lopatky turbíny, roztáčí generátor a generuje energii. Takto funguje většina konvenčních vodních elektráren. Lidé používají tento druh energie již velmi dlouho. Před více než 2000 lety jej používali Řekové, aby zapnuli své mlýny, které melou pšenici na mouku. Vodní elektřina byla primárním obnovitelným zdrojem energie v první dekádě jednadvacátého století a v roce 2019 produkovala více než 18 % celkového světového elektrického výkonu.
Větrná Energie
Větrná energie využívá kinetickou energii pohybujícího se vzduchu k výrobě elektřiny pomocí větrných turbín, známých také jako systémy přeměny energie. Lopatky turbíny se otáčejí, když na ně udeří vítr, který zase otáčí hřídelí připojenou ke generátoru a přeměňuje kinetickou energii větru na rotační energii, která poskytuje elektrickou energii prostřednictvím elektromagnetismu. Velikost turbíny a délka jejích lopatek určují, kolik elektřiny může být vyrobeno větrem. Výkon je přímo úměrný velikosti rotoru a třetí mocnině rychlosti větru. Větrná energie je jedním z nejrychleji rostoucích obnovitelných zdrojů energie, protože je nevyčerpatelná. Podle nejnovějších údajů IRENA se instalovaná kapacita výroby větrných elektráren po celém světě za posledních 20 let zvýšila o faktor asi 75, ze 7,5 gigawattů (GW) v roce 1997 na přibližně 564 GW do roku 2018.
Energie Z Biomasy
Energie generovaná živými nebo mrtvými tvory je známá jako energie biomasy. Rostliny jsou nejčastěji využívanou surovinou biomasy pro energetiku. Technologie bioenergie přeměňují biomasu na teplo a elektřinu pomocí postupů podobných těm, které se používají u fosilních paliv. Bioenergii lze vyrábět třemi různými způsoby: spalováním, bakteriálním rozkladem a přeměnou na plynné nebo kapalné palivo. Přímé spalování je primární způsob výroby většiny elektřiny z biomasy. V kotli se spalováním biomasy vytváří vysokotlaká pára. Touto párou se roztáčí lopatky turbíny, která dále pohání generátor vyrábějící elektřinu. Suroviny biomasy se mohou stát neudržitelnými, pokud nejsou doplňovány tak rychle, jak jsou spotřebovány.
Geotermální Energie
Teplo v zemských vrstvách je známé jako geotermální energie. Vzniká pomalým rozpadem radioaktivních částic zemského jádra, ke kterému dochází ve všech horninách. Energie je přenášena na zemský povrch vodou/párou. Geotermální elektrárny vyrábějí energii pomocí této páry a nacházejí se především v tektonicky aktivních oblastech. Pára způsobuje roztočení turbíny, která pohání generátor a vyrábí elektřinu. Island je jedním ze světových lídrů v produkci geotermální energie.
Vodíková Energie
Energie vodíku vyžaduje využití vodíku a/nebo sloučenin obsahujících vodík k výrobě energie. Taková energie může být použita k provádění různých energeticky náročných procesů. Přestože je vývoj vodíkové energie stále ve fázi zrodu, je velkým příslibem do budoucna. Slibuje nulové emise skleníkových plynů a nabízí flexibilitu při výběru energetických zdrojů.
S tím, jak se světové zásoby fosilních paliv rychle vyčerpávají a emise skleníkových plynů z fosilních paliv vedou ke změně klimatu, jsou obnovitelné zdroje energie stále kritičtější. Takový rozvoj zdrojů by však neměl přijít za cenu masivních škod na životním prostředí, jako je ztráta stanovišť volně žijících živočichů v důsledku výstavby přehrad nebo hromadné úhyny ptáků v důsledku výstavby větrných mlýnů. Správné vyhodnocení projektů obnovitelných zdrojů energie a jejich zodpovědná realizace může v nadcházejících desetiletích rozhodně změnit hru.
