वैकल्पिक ऊर्जा कोई ऊर्जा स्रोत है जो जीवाश्म ईंधन का विकल्प है। इन विकल्पों का उद्देश्य जीवाश्म ईंधन, जैसे कि उच्च कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन, ग्लोबल वार्मिंग में एक महत्वपूर्ण कारक के बारे में चिंताओं को संबोधित करना है। समुद्री ऊर्जा, जलविद्युत, हवा, भू-तापीय और सौर ऊर्जा ऊर्जा के सभी वैकल्पिक स्रोत हैं।
ऊर्जा उपयोग के संबंध में विवादों के साथ समय के साथ वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत का गठन करने की प्रकृति काफी हद तक बदल गई है। ऊर्जा विकल्पों की विविधता और उनके समर्थकों के विभिन्न लक्ष्यों की वजह से, कुछ वैकल्पिक प्रकारों को “वैकल्पिक” के रूप में परिभाषित करना बहुत विवादास्पद माना जाता है।
मौजूदा ऊर्जा के मौजूदा प्रकार
हाइड्रो बिजली गिरने वाले पानी से ऊर्जा को पकड़ती है।
परमाणु ऊर्जा भारी तत्वों के परमाणु बंधनों में संग्रहीत ऊर्जा को मुक्त करने के लिए परमाणु विखंडन का उपयोग करती है।
पवन ऊर्जा हवा से बिजली की पीढ़ी है, आमतौर पर प्रोपेलर जैसी टरबाइन का उपयोग करके।
सौर ऊर्जा सूर्य से ऊर्जा का उपयोग है। सूरज से गर्मी सौर तापीय अनुप्रयोगों के लिए उपयोग की जा सकती है या प्रकाश को फोटोवोल्टिक उपकरणों के माध्यम से बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है।
भू-तापीय ऊर्जा इमारतों को गर्म करने या बिजली उत्पन्न करने के लिए पानी उबालने के लिए पृथ्वी की आंतरिक गर्मी का उपयोग है।
जैव ईंधन और इथेनॉल बिजली के वाहनों के लिए पौधों से प्राप्त गैसोलीन विकल्प हैं।
हाइड्रोजन का उपयोग ऊर्जा के वाहक के रूप में किया जा सकता है, जो विभिन्न प्रौद्योगिकियों द्वारा उत्पादित किया जाता है जैसे हाइड्रोकार्बन या पानी इलेक्ट्रोलिसिस की क्रैकिंग।
सक्षम बनाने वाली तकनीकें
आइस स्टोरेज एयर कंडीशनिंग और थर्मल स्टोरेज हीटर कम लागत वाली चोटी बिजली का उपयोग करने के लिए खपत को स्थानांतरित करने के तरीके हैं। प्रतिरोध हीटिंग की तुलना में, गर्मी पंप पानी, जमीन या हवा के शरीर जैसे ठंडा स्रोत से गर्मी इकट्ठा करके बिजली की शक्ति (या दुर्लभ मामलों में यांत्रिक या थर्मल पावर) को बचाते हैं।
थर्मल स्टोरेज टेक्नोलॉजीज गर्मी या सर्दी को दैनिक से लेकर अंतराल तक की अवधि के लिए संग्रहीत करने की अनुमति देती है, और समझदार ऊर्जा (यानी माध्यम के तापमान को बदलकर) या अव्यक्त ऊर्जा (जैसे माध्यम के चरण परिवर्तन के माध्यम से) ठोस से तरल या इसके विपरीत में परिवर्तन), जैसे पानी और स्लैश या बर्फ के बीच)। ऊर्जा स्रोत प्राकृतिक हो सकते हैं (सौर-थर्मल कलेक्टरों के माध्यम से, या सर्दियों के ठंड को इकट्ठा करने के लिए उपयोग किए जाने वाले शुष्क शीतलक टावरों के माध्यम से), अपशिष्ट ऊर्जा (जैसे एचवीएसी उपकरण, औद्योगिक प्रक्रियाओं या बिजली संयंत्रों से), या अधिशेष ऊर्जा (जैसे कि हाइड्रोपावर परियोजनाओं से मौसमी या हवा खेतों से अंततः)। ड्रेक लैंडिंग सौर समुदाय (अल्बर्टा, कनाडा) चित्रकारी है। बोरेहोल थर्मल एनर्जी स्टोरेज गैरेज छत पर सौर कलेक्टरों से सालाना 9 7% गर्मी प्राप्त करने की अनुमति देता है। स्टोरेज को कंकड़ से लेकर बेडरॉक, गहरे एक्वाइफर्स, या उथले गड्ढे से युक्त सब्सट्रेट्स में बोरहेल क्लस्टर लगाया जा सकता है जो रेखांकित और इन्सुलेटेड होते हैं। कुछ अनुप्रयोगों को गर्मी पंप को शामिल करने की आवश्यकता होती है।
नवीकरणीय ऊर्जा बनाम नवीकरणीय ऊर्जा
अक्षय ऊर्जा, जैसे कि सूर्य की रोशनी, हवा, बारिश, ज्वार और भू-तापीय गर्मी से अक्षय ऊर्जा उत्पन्न होती है- जो नवीकरणीय (स्वाभाविक रूप से भर दी जाती हैं) हैं। ऊर्जा उत्पादन के लिए प्रक्रियाओं की तुलना करते समय, नवीकरणीय ऊर्जा और जीवाश्म ईंधन के बीच कई मौलिक अंतर रहते हैं। तेल, कोयला, या प्राकृतिक गैस ईंधन उत्पादन की प्रक्रिया एक कठिन और मांग प्रक्रिया है जिसके लिए बहुत से जटिल उपकरण, भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। दूसरी तरफ, वैकल्पिक ऊर्जा को मूल उपकरण और प्राकृतिक प्रक्रियाओं के साथ व्यापक रूप से उत्पादित किया जा सकता है। लकड़ी, सबसे नवीकरणीय और उपलब्ध वैकल्पिक ईंधन, जलाए जाने पर उसी मात्रा में कार्बन उत्सर्जित करता है, अगर यह स्वाभाविक रूप से खराब हो जाता है। परमाणु ऊर्जा जीवाश्म ईंधन का एक विकल्प है जो जीवाश्म ईंधन की तरह गैर नवीकरणीय है, परमाणु एक सीमित संसाधन हैं।
पारिस्थितिक रूप से अनुकूल विकल्प
बायोमास जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत को कभी-कभी जीवाश्म ईंधन के साथ गर्मी और बिजली प्रदान करने के लिए एक अच्छा विकल्प माना जाता है। जैव ईंधन इस उद्देश्य के लिए स्वाभाविक रूप से पारिस्थितिक रूप से अनुकूल नहीं हैं, जबकि बायोमास जल रहा है कार्बन-तटस्थ है, वायु प्रदूषण अभी भी उत्पादित है। उदाहरण के लिए, नीदरलैंड, जैव ईंधन के रूप में ताड़ के तेल के उपयोग में एक बार नेता ने वैज्ञानिक साक्ष्य के कारण हथेली के तेल के लिए सभी सब्सिडी को निलंबित कर दिया है, जिसका उपयोग “कभी-कभी जीवाश्म ईंधन से अधिक पर्यावरणीय नुकसान पैदा कर सकता है”। नीदरलैंड सरकार और पर्यावरण समूह आयातित ताड़ के तेल की उत्पत्ति का पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं, यह प्रमाणित करने के लिए कि कौन से संचालन तेल को जिम्मेदार तरीके से उत्पादित करते हैं। खाद्य पदार्थों से जैव ईंधन के संबंध में, यह अनुमान है कि अमेरिका की पूरी अनाज की फसल को बदलने से यह केवल 16% ऑटो ईंधन की जरूरतों का उत्पादन करेगा, और जैव ईंधन उत्पादन के लिए रास्ता बनाने के लिए ब्राजील के सीओ 2 उष्णकटिबंधीय वर्षा वनों को अवशोषित करने से यह स्पष्ट हो गया है कि ऊर्जा खाद्य बाजारों के साथ प्रतिस्पर्धा में बाजारों में उच्च खाद्य कीमतों और ग्लोबल वार्मिंग या विदेशी ऊर्जा पर निर्भरता जैसे ऊर्जा मुद्दों पर महत्वहीन या नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। हाल ही में, ऐसे अवांछित टिकाऊ ईंधन के विकल्प मांगे जा रहे हैं, जैसे सेल्यूलोसिक इथेनॉल के वाणिज्यिक रूप से व्यवहार्य स्रोत।
वैकल्पिक ऊर्जा के लिए अपेक्षाकृत नई अवधारणाएं
कार्बन तटस्थ और नकारात्मक ईंधन
कार्बन-तटस्थ ईंधन सिंथेटिक ईंधन (मीथेन, गैसोलीन, डीजल ईंधन, जेट ईंधन या अमोनिया सहित) हैं जो हाइड्रोजनीकरण अपशिष्ट कार्बन डाइऑक्साइड द्वारा उत्पादित बिजली संयंत्र फ्लू-गैस उत्सर्जन से पुनर्नवीनीकरण, ऑटोमोटिव निकास गैस से पुनर्प्राप्त, या समुद्री जल में कार्बनिक एसिड से व्युत्पन्न होते हैं। वाणिज्यिक ईंधन संश्लेषण कंपनियों का सुझाव है कि पेट्रोलियम ईंधन से कम के लिए सिंथेटिक ईंधन का उत्पादन कर सकते हैं जब तेल प्रति 55 डॉलर प्रति बैरल से अधिक हो। नवीकरणीय मेथनॉल (आरएम) उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण द्वारा हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड से उत्पादित एक ईंधन है जहां जल इलेक्ट्रोलिसिस से हाइड्रोजन प्राप्त किया गया है। इसे परिवहन ईंधन में मिश्रित किया जा सकता है या रासायनिक फीडस्टॉक के रूप में संसाधित किया जा सकता है।
ग्रिंडाविक में कार्बन रीसाइक्लिंग इंटरनेशनल द्वारा संचालित जॉर्ज ओला कार्बन डाइऑक्साइड रीसाइक्लिंग प्लांट, आइसलैंड 2011 से स्वारत्सेन्गी पावर स्टेशन के फ्लाई एक्स्हॉस्ट से प्रति वर्ष 2 मिलियन लीटर मेथनॉल परिवहन ईंधन का उत्पादन कर रहा है। इसमें प्रति वर्ष 5 मिलियन लीटर उत्पादन करने की क्षमता है । बाडेन-वुर्टेमबर्ग में सेंटर फॉर सोलर एनर्जी एंड हाइड्रोजन रिसर्च (जेडएसडब्ल्यू) और जर्मनी में फ्रौनहोफर सोसाइटी द्वारा 250 किलोवाट मीथेन संश्लेषण संयंत्र का निर्माण किया गया था और 2010 में परिचालन शुरू किया गया था। इसे शरद ऋतु में पूरा होने के लिए निर्धारित 10 मेगावाट तक अपग्रेड किया जा रहा है, 2012. ऑडी ने जर्मनी के वेरल्टे में एक कार्बन-तटस्थ तरलीकृत प्राकृतिक गैस (एलएनजी) संयंत्र का निर्माण किया है। संयंत्र का उद्देश्य ए 3 स्पोर्टबैक जी-ट्रॉन ऑटोमोबाइल में इस्तेमाल होने वाले एलएनजी को ऑफसेट करने के लिए परिवहन ईंधन का उत्पादन करना है, और इसकी प्रारंभिक क्षमता पर प्रति वर्ष पर्यावरण से 2,800 मीट्रिक टन सीओ 2 रख सकता है। कोलंबिया, दक्षिण कैरोलिना, कैमरिलो, कैलिफ़ोर्निया और डार्लिंगटन, इंग्लैंड में अन्य वाणिज्यिक विकास हो रहे हैं।
इस तरह के ईंधन कार्बन-तटस्थ माना जाता है क्योंकि इसके परिणामस्वरूप वायुमंडलीय ग्रीनहाउस गैसों में शुद्ध वृद्धि नहीं होती है। इस हद तक कि कृत्रिम ईंधन जीवाश्म ईंधन को विस्थापित करते हैं, या यदि वे अपशिष्ट कार्बन या समुद्री जल कार्बनिक एसिड से उत्पादित होते हैं, और उनका दहन फ़्लू या निकास पाइप पर कार्बन कैप्चर के अधीन होता है, तो इसका परिणाम नकारात्मक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन और शुद्ध कार्बन डाइऑक्साइड हटाने वायुमंडल से, और इस प्रकार ग्रीनहाउस गैस उपचार का एक रूप बनता है।
इस तरह के नवीकरणीय ईंधन आयातित जीवाश्म ईंधन की लागत और निर्भरता के मुद्दों को कम करता है, बिना वाहन बेड़े के विद्युतीकरण या हाइड्रोजन या अन्य ईंधन में रूपांतरण की आवश्यकता के बिना, निरंतर संगत और किफायती वाहनों को सक्षम बनाता है। कार्बन-तटस्थ ईंधन अपेक्षाकृत कम लागत वाले ऊर्जा भंडारण की पेशकश करते हैं, जो हवा और सौर अंतःक्रिया की समस्याओं को कम करते हैं, और वे मौजूदा प्राकृतिक गैस पाइपलाइनों के माध्यम से हवा, पानी और सौर ऊर्जा के वितरण को सक्षम करते हैं।
नाइटटाइम पवन ऊर्जा को विद्युत शक्ति का सबसे किफायती रूप माना जाता है जिसके साथ ईंधन संश्लेषित किया जाता है, क्योंकि बिजली के लिए भार वक्र दिन के दौरान तेजी से गिरता है, लेकिन दिन के मुकाबले रात में हवा थोड़ी देर तक उड़ती है, इसलिए रात की कीमत पवन ऊर्जा अक्सर किसी भी विकल्प से बहुत कम महंगी होती है। जर्मनी ने 250 किलोवाट सिंथेटिक मीथेन संयंत्र बनाया है जो वे 10 मेगावाट तक बढ़ा रहे हैं।
शैवाल ईंधन
शैवाल ईंधन एक जैव ईंधन है जो शैवाल से लिया गया है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान, शैवाल और अन्य प्रकाश संश्लेषक जीव कार्बन डाइऑक्साइड और सूरज की रोशनी को पकड़ते हैं और इसे ऑक्सीजन और बायोमास में परिवर्तित करते हैं। यह आम तौर पर कांच के दो पैन के बीच शैवाल रखकर किया जाता है। शैवाल ऊर्जा ईंधन के तीन रूप बनाता है: गर्मी (इसके विकास चक्र से), जैव ईंधन (शैवाल से प्राप्त प्राकृतिक “तेल”), और बायोमास (शैवाल से ही, क्योंकि यह परिपक्वता पर कटाई की जाती है)।
गर्मी का उपयोग बिजली निर्माण प्रणालियों (जैसे ताप प्रक्रिया पानी) या ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। जैव ईंधन परिपक्वता पर शैवाल से निकाला गया तेल है, और बायोडीज़ल के उपयोग के समान ऊर्जा बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है। बायोमास तेल और पानी निकालने के बाद छोड़ दिया गया मामला है, और ऊर्जा उत्पादन के लिए दहनशील मीथेन का उत्पादन करने के लिए कटाई की जा सकती है, एक खाद ढेर में महसूस गर्मी या लैंडफिल में बायोडिग्रेडेबल सामग्रियों से एकत्रित मीथेन के समान। इसके अतिरिक्त, शैवाल जैव ईंधन के लाभ यह है कि इसे औद्योगिक रूप से, साथ ही साथ लंबवत (यानी एक इमारत के मुखौटे के रूप में) उत्पादित किया जा सकता है, जिससे कृषि भूमि और खाद्य फसलों (जैसे सोया, हथेली, और कैनोला) के उपयोग को रोक दिया जा सकता है।
बायोमास ब्रिकेट्स
चारकोल के विकल्प के रूप में विकासशील दुनिया में बायोमास ब्रिकेट विकसित किए जा रहे हैं। इस तकनीक में लगभग किसी भी पौधे पदार्थ को संपीड़ित ब्रिकेट में परिवर्तित करना शामिल है, जिसमें आमतौर पर चारकोल का कैलोरीफुल मूल्य लगभग 70% होता है। बड़े पैमाने पर ब्रिकेट उत्पादन के अपेक्षाकृत कुछ उदाहरण हैं। कांगो के पूर्वी लोकतांत्रिक गणराज्य में उत्तर किवु में एक अपवाद है, जहां चारकोल उत्पादन के लिए वन निकासी माउंटेन गोरिला आवास के लिए सबसे बड़ा खतरा माना जाता है। विरुंगा नेशनल पार्क के कर्मचारियों ने बायोमास ब्रिकेट बनाने के लिए 3500 से अधिक लोगों को सफलतापूर्वक प्रशिक्षित और सुसज्जित किया है, जिससे राष्ट्रीय उद्यान के अंदर अवैध रूप से उत्पादित लकड़ी का कोयला बदल दिया जा रहा है और संघर्ष प्रभावित क्षेत्रों में चरम गरीबी में रहने वाले लोगों के लिए महत्वपूर्ण रोजगार पैदा कर रहा है।
बायोगैस पाचन
बायोगैस पाचन मीथेन गैस का उपयोग करता है जो तब जारी होता है जब जैविक अपशिष्ट एक एनारोबिक वातावरण में टूट जाता है। इस गैस को लैंडफिल साइट्स या सीवेज सिस्टम से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। गैस को गर्मी के लिए ईंधन या अधिक सामान्य रूप से बिजली उत्पादन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इकट्ठा और परिष्कृत मीथेन गैस को विभिन्न उत्पादों के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
जैविक हाइड्रोजन उत्पादन
हाइड्रोजन गैस एक पूरी तरह से साफ जलती हुई ईंधन है; इसका केवल उत्पाद ही पानी है। इसकी रासायनिक संरचना के कारण अन्य ईंधन की तुलना में इसमें अपेक्षाकृत अधिक मात्रा में ऊर्जा होती है।
2 एच 2 + ओ 2 → 2 एच 2 ओ + उच्च ऊर्जा
उच्च ऊर्जा + 2 एच 2 ओ → 2 एच 2 + ओ 2
इसके लिए एक उच्च ऊर्जा इनपुट की आवश्यकता होती है, जिससे वाणिज्यिक हाइड्रोजन बहुत अक्षम होता है। पानी को विभाजित करने के साधन के रूप में जैविक वेक्टर का उपयोग, और इसलिए हाइड्रोजन गैस का उत्पादन, केवल ऊर्जा इनपुट सौर विकिरण होने की अनुमति देगा। जैविक वैक्टर में बैक्टीरिया या अधिक आम तौर पर शैवाल शामिल हो सकते हैं। इस प्रक्रिया को जैविक हाइड्रोजन उत्पादन के रूप में जाना जाता है। इसे किण्वन के माध्यम से हाइड्रोजन गैस बनाने के लिए एकल सेल वाले जीवों के उपयोग की आवश्यकता होती है। ऑक्सीजन की उपस्थिति के बिना, जिसे एनारोबिक पर्यावरण भी कहा जाता है, नियमित सेलुलर श्वसन नहीं हो सकता है और किण्वन के रूप में जाना जाने वाला एक प्रक्रिया खत्म हो जाती है। इस प्रक्रिया का एक प्रमुख उप-उत्पाद हाइड्रोजन गैस है। यदि इसे बड़े पैमाने पर लागू किया जा सकता है, तो सूरज की रोशनी, पोषक तत्व और पानी ऊर्जा के घने स्रोत के रूप में उपयोग करने के लिए हाइड्रोजन गैस बना सकता है। बड़े पैमाने पर उत्पादन मुश्किल साबित हुआ है। 1 999 तक, सल्फर वंचित होने से इन एनारोबिक स्थितियों को प्रेरित करना भी संभव था। चूंकि किण्वन प्रक्रिया एक विकासवादी बैक अप है, तनाव के दौरान चालू हो जाती है, कोशिकाएं कुछ दिनों के बाद मर जाएंगी। 2000 में, कोशिकाओं को एनारोबिक स्थितियों में और बाहर ले जाने के लिए दो चरण की प्रक्रिया विकसित की गई थी और इसलिए उन्हें जीवित रखें। पिछले दस वर्षों से, बड़े पैमाने पर ऐसा करने का एक तरीका खोजना अनुसंधान का मुख्य लक्ष्य रहा है। बड़े पैमाने पर उत्पादन से पहले एक कुशल प्रक्रिया सुनिश्चित करने के लिए सावधानीपूर्वक काम किया जा रहा है, हालांकि एक बार तंत्र विकसित होने के बाद, इस प्रकार का उत्पादन हमारी ऊर्जा आवश्यकताओं को हल कर सकता है।
पनबिजली
जलविद्युत ने 2013 में विश्व के नवीकरणीय बिजली का 75% प्रदान किया। आज उपयोग की जाने वाली अधिकांश बिजली 1 9 60 और 1 9 80 के बीच पारंपरिक जलविद्युत विकास के उदय का परिणाम है, जो पर्यावरणीय चिंताओं के कारण यूरोप और उत्तरी अमेरिका में लगभग बंद हो गई है। वैश्विक स्तर पर अधिक जलविद्युत की ओर एक प्रवृत्ति है। 2004 से 2014 तक स्थापित क्षमता 715 से बढ़कर 1,055 ग्राम हो गई। अतीत के बड़े बांधों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प रन-ऑफ-द-नदी है जहां बांध के पीछे कोई पानी नहीं है और पीढ़ी आमतौर पर मौसमी वर्षा के साथ बदलती है। शुष्क मौसमों में गीले मौसमों और सौर में चलने वाली नदी का उपयोग दोनों के लिए मौसमी भिन्नता को संतुलित कर सकता है। बड़े बांधों से दूर एक और कदम छोटे हाइड्रो है, ये घाटी की बोतलों में मुख्य नदियों की बजाय सहायक नदियों पर उच्च स्थान पर स्थित हैं।
अपतटीय हवाओं
अपतटीय पवन खेतों भूमि आधारित पवन खेतों के समान हैं, लेकिन समुद्र पर स्थित हैं। अपतटीय पवन खेतों को पानी में 40 मीटर (130 फीट) तक गहराई में रखा जा सकता है, जबकि फ्लोटिंग विंड टर्बाइन 700 मीटर (2,300 फीट) गहराई तक पानी में तैर सकते हैं। एक फ़्लोटिंग पवन फार्म रखने का लाभ खुले महासागर से हवाओं का उपयोग करने में सक्षम होना है। पहाड़ियों, पेड़ों और इमारतों जैसे किसी भी बाधा के बिना, खुले महासागर की हवाएं तटीय क्षेत्रों के रूप में तेज़ी से दो गुना तक पहुंच सकती हैं।
अपतटीय पवन ऊर्जा की महत्वपूर्ण पीढ़ी पहले से ही यूरोप और एशिया में बिजली की जरूरतों में योगदान देती है और अब अमेरिकी जल में पहले अपतटीय पवन खेतों में विकास हो रहा है। जबकि पिछले कई दशकों में अपतटीय पवन उद्योग नाटकीय रूप से बढ़ गया है, खासकर यूरोप में, अभी भी अनिश्चितता है कि इन पवन खेतों के निर्माण और संचालन समुद्री जानवरों और समुद्री पर्यावरण को कैसे प्रभावित करते हैं।
पारंपरिक अपतटीय पवन टरबाइन निकटवर्ती समुद्री पर्यावरण के भीतर उथले पानी में समुद्र तल से जुड़ा हुआ है। चूंकि अपतटीय पवन प्रौद्योगिकियां अधिक उन्नत हो जाती हैं, गहरे पानी में तैरने वाली संरचनाओं का उपयोग शुरू हो गया है जहां अधिक पवन संसाधन मौजूद हैं।
समुद्री और हाइड्रोकाइनेटिक ऊर्जा
समुद्री और हाइड्रोकाइनेटिक (एमएचके) या समुद्री ऊर्जा विकास में निम्नलिखित उपकरणों का उपयोग करके परियोजनाएं शामिल हैं:
वेव पावर पवन तरंगों द्वारा ऊर्जा का परिवहन है, और उपयोगी ऊर्जा करने के लिए उस ऊर्जा को पकड़ना – उदाहरण के लिए, बिजली उत्पादन या जलाशयों में पानी पंप करना। खुली तटीय क्षेत्रों में महत्वपूर्ण तरंगों का फायदा उठाने में सक्षम मशीन आमतौर पर एक लहर ऊर्जा कनवर्टर के रूप में जाना जाता है।
ज्वारीय बिजली टर्बाइन तटीय और एस्टूराइन क्षेत्रों में रखे जाते हैं और दैनिक प्रवाह काफी अनुमानित होते हैं।
तेजी से चलती नदियों में इन-स्ट्रीम टरबाइन
मजबूत समुद्री धाराओं के क्षेत्रों में महासागर वर्तमान टर्बाइन
गहरे उष्णकटिबंधीय पानी में महासागर थर्मल ऊर्जा कन्वर्टर्स।
परमाणु ऊर्जा
वर्ष 2015 में दस नए रिएक्टर ऑनलाइन आए और 67 और अधिक अमेरिका के निर्माण में पहले आठ नए पीढ़ी III + एपी 1000 रिएक्टर और फिनलैंड, फ्रांस और चीन में पहले चार नए पीढ़ी III ईपीआर रिएक्टरों सहित निर्माणाधीन थे। बेलारूस, ब्राजील, भारत, ईरान, जापान, पाकिस्तान, रूस, स्लोवाकिया, दक्षिण कोरिया, तुर्की, यूक्रेन और संयुक्त अरब अमीरात में रिएक्टर भी निर्माणाधीन हैं।
थोरियम परमाणु ऊर्जा
थोरियम थोरियम-आधारित रिएक्टर में संभावित भविष्य के उपयोग के लिए एक विच्छेदन योग्य सामग्री है। थोरियम रिएक्टरों के समर्थकों ने यूरेनियम ईंधन चक्र पर कई संभावित फायदे का दावा किया है, जैसे थोरियम की अधिक प्रचुरता, परमाणु हथियारों के प्रसार के लिए बेहतर प्रतिरोध, और प्लूटोनियम और एक्टिनिड उत्पादन में कमी। थोरियम रिएक्टरों को यूरेनियम -233 बनाने के लिए संशोधित किया जा सकता है, जिसे बाद में अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम में संसाधित किया जा सकता है, जिसे कम उपज वाले हथियारों में परीक्षण किया गया है, और यह वाणिज्यिक पैमाने पर अप्रसन्न है।
वैकल्पिक ऊर्जा में निवेश
एक उभरते आर्थिक क्षेत्र के रूप में, आम जनता के लिए उपलब्ध वैकल्पिक ऊर्जा में सीमित शेयर बाजार निवेश के अवसर हैं। सार्वजनिक रूप से अस्थिर रिटर्न के साथ, विभिन्न स्टॉक मार्केट्स से वैकल्पिक ऊर्जा कंपनियों के शेयर खरीद सकते हैं। सोलरसिटी का हालिया आईपीओ इस क्षेत्र की नवजात प्रकृति को दर्शाता है- कुछ हफ्तों के भीतर, यह वैकल्पिक ऊर्जा क्षेत्र के भीतर पहले से ही दूसरी सबसे ज्यादा बाजार टोपी हासिल कर चुका है।
निवेशक ईटीएफ (एक्सचेंज ट्रेडेड फंड) में भी निवेश करना चुन सकते हैं जो वाइल्डरिल न्यू एनर्जी इंडेक्स जैसे वैकल्पिक ऊर्जा सूचकांक को ट्रैक करते हैं। इसके अतिरिक्त, कई म्यूचुअल फंड हैं, जैसे कि कैल्वर्ट्स ग्लोबल वैकल्पिक ऊर्जा म्यूचुअल फंड जो चयनित निवेश चुनने में थोड़ा अधिक सक्रिय हैं।
सौर पीवी बिजली का अर्थशास्त्र सिलिकॉन मूल्य निर्धारण पर अत्यधिक निर्भर है और यहां तक कि जिन कंपनियों की तकनीकें अन्य सामग्रियों (जैसे, प्रथम सौर) पर आधारित हैं, सिलिकॉन बाजार में आपूर्ति और मांग के संतुलन से प्रभावित होती हैं। इसके अलावा, क्योंकि कुछ कंपनियां खुले बाजार (जैसे, क्यू-सेल) पर पूर्ण सौर कोशिकाओं को बेचती हैं, इससे सौर मॉड्यूल का निर्माण करने वाली कंपनियों के लिए प्रवेश में कम अवरोध पैदा होता है, जो बदले में एक तर्कहीन मूल्य निर्धारण वातावरण बना सकता है।
इसके विपरीत, क्योंकि 100 से अधिक वर्षों तक पवन ऊर्जा का उपयोग किया गया है, इसकी अंतर्निहित तकनीक अपेक्षाकृत स्थिर है। इसके अर्थशास्त्र बड़े पैमाने पर बैठकर निर्धारित होते हैं (उदाहरण के लिए, हवा कितनी मुश्किल है और ग्रिड निवेश आवश्यकताओं) और स्टील की कीमतें (पवन टरबाइन का सबसे बड़ा घटक) और चयन कंपोजिट (ब्लेड के लिए उपयोग किया जाता है)। चूंकि वर्तमान पवन टरबाइन अक्सर 100 मीटर ऊंची से अधिक होती हैं, इसलिए रसद और वैश्विक विनिर्माण प्लेटफार्म प्रतिस्पर्धी लाभ के प्रमुख स्रोत हैं। सैनफोर्ड बर्नस्टीन द्वारा एक शोध रिपोर्ट में इन मुद्दों और अन्यों की खोज की गई।
परिवहन में वैकल्पिक ऊर्जा
2008 में लगातार बढ़ी हुई गैस की कीमतों के चलते नियमित रूप से अप्रयुक्त गैस की प्रति गैलन प्रति अमेरिकी डॉलर की औसत औसत कीमत 4.00 डॉलर से ऊपर बढ़ रही है, उपभोक्ताओं के लिए उच्च ईंधन दक्षता और अधिक वैकल्पिक ईंधन वाहन विकसित करने की दिशा में एक स्थिर आंदोलन रहा है। जवाब में, कई छोटी कंपनियों ने उपभोक्ता वाहनों को सशक्त बनाने के मूल रूप से विभिन्न तरीकों से अनुसंधान और विकास में तेजी से वृद्धि की है। हाइब्रिड और बैटरी इलेक्ट्रिक वाहन वाणिज्यिक रूप से उपलब्ध हैं और दुनिया भर में व्यापक उद्योग और उपभोक्ता स्वीकृति प्राप्त कर रहे हैं।
उदाहरण के लिए, निसान यूएसए ने दुनिया का पहला बड़े पैमाने पर उत्पादन इलेक्ट्रिक वाहन, निसान पत्ता पेश किया। एक प्लग-इन हाइब्रिड कार, शेवरलेट वोल्ट का निर्माण इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग करके पहियों को चलाने के लिए किया जाता है, और अतिरिक्त बिजली उत्पन्न करने के लिए एक छोटा चार-सिलेंडर इंजन।
वैकल्पिक ऊर्जा मुख्यधारा बनाना
वैकल्पिक ऊर्जा मुख्यधारा बनने से पहले कुछ महत्वपूर्ण बाधाएं हैं जिन्हें इसे दूर करना चाहिए। सबसे पहले वैकल्पिक ऊर्जा कैसे फायदेमंद हैं समझने में वृद्धि की जानी चाहिए; दूसरी बार इन प्रणालियों के लिए उपलब्धता घटकों में वृद्धि होनी चाहिए; और आखिरकार पे-बैक अवधि कम होनी चाहिए।
उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) और प्लग-इन हाइब्रिड इलेक्ट्रिक वाहन (पीएचईवी) बढ़ रहे हैं। इन वाहनों को जारी रखना सार्वजनिक चार्जिंग बुनियादी ढांचे में निवेश पर निर्भर करता है, साथ ही भविष्य के परिवहन के लिए अधिक वैकल्पिक ऊर्जा को लागू करता है।
अनुसंधान
वैकल्पिक ऊर्जा के क्षेत्र में बड़े पैमाने पर उन्नत अनुसंधान आयोजित करने वाले अकादमिक, संघीय और वाणिज्यिक क्षेत्रों के भीतर कई संगठन हैं। यह शोध वैकल्पिक ऊर्जा स्पेक्ट्रम में फोकस के कई क्षेत्रों को फैलाता है। अधिकांश शोध दक्षता में सुधार और समग्र ऊर्जा पैदावार में वृद्धि के लिए लक्षित है।
अमेरिका में, कई संघीय समर्थित अनुसंधान संगठनों ने हाल के वर्षों में वैकल्पिक ऊर्जा पर ध्यान केंद्रित किया है। इन प्रयोगशालाओं में से दो सबसे प्रमुख हैं सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज और राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (एनआरईएल), जिनमें से दोनों संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग द्वारा वित्त पोषित हैं और विभिन्न कॉर्पोरेट भागीदारों द्वारा समर्थित हैं। सैंडिया का कुल बजट $ 2.4 बिलियन है जबकि एनआरईएल का बजट 375 मिलियन डॉलर है।
ऊर्जा के बढ़ते खपत के स्तर के साथ, यह अनुमान लगाया गया है कि 2030 में स्तर 21% बढ़ जाएगा। नवीनीकरण की लागत गैर-नवीनीकरण और 2.7 मीटर / मेगावाट की तुलना में 2.5 मिलियन डॉलर / मेगावाट की तुलना में अपेक्षाकृत सस्ता थी। जाहिर है, नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग ऊर्जा प्राप्त करने का एक लागत प्रभावी तरीका है। इसके अतिरिक्त, उनका उपयोग पर्यावरण संरक्षण और आर्थिक विकास के बीच मौजूद व्यापार-बंद के साथ भी वितरण करता है।
यांत्रिक ऊर्जा
रक्त परिसंचरण, श्वसन, चलने, टाइपिंग और चलने जैसी मानव गतिविधियों से जुड़ी यांत्रिक ऊर्जा सर्वव्यापी है लेकिन आमतौर पर बर्बाद होती है। इस तरह की यांत्रिक ऊर्जा को छेड़छाड़ करने के तरीकों को खोजने के लिए इसने दुनिया भर के शोधकर्ताओं से जबरदस्त ध्यान आकर्षित किया है। वर्तमान में सबसे अच्छा समाधान piezoelectric सामग्री का उपयोग करना है, जो विकृत होने पर इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह उत्पन्न कर सकते हैं। पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री का उपयोग कर विभिन्न उपकरणों को यांत्रिक ऊर्जा को कम करने के लिए बनाया गया है। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि सामग्री के पाइज़ोइलेक्ट्रिक स्थिरता एक पायजोइलेक्ट्रिक डिवाइस के समग्र प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, डिवाइस दक्षता में सुधार के लिए एक महत्वपूर्ण शोध दिशा बड़ी पाइज़ोइलेक्ट्रिक प्रतिक्रिया की नई सामग्री को ढूंढना है। लीड मैग्नीशियम निओबेट-लीड टाइटनेट (पीएमएन-पीटी) आदर्श संरचना और अभिविन्यास प्राप्त होने पर सुपर उच्च पायजोइलेक्ट्रिक स्थिरता वाली अगली पीढ़ी वाली पायजोइलेक्ट्रिक सामग्री है। 2012 में, पीएमएन-पीटी नैनोयर्स एक बहुत ही उच्च पायजोइलेक्ट्रिक स्थिरांक के साथ एक हाइड्रो-थर्मल दृष्टिकोण से बनाये गये थे और फिर ऊर्जा-कटाई उपकरण में इकट्ठे हुए थे। रिकार्ड-हाई पायजोइलेक्ट्रिक स्थिरता को एकल-क्रिस्टल पीएमएन-पीटी नैनोबेल के निर्माण द्वारा और बेहतर किया गया था, जिसे तब पाइज़ोइलेक्ट्रिक नैनोजेनरेटर के लिए आवश्यक बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में उपयोग किया जाता था।
सौर
सूर्य का उपयोग करके हीटिंग, शीतलन या विद्युत शक्ति उत्पादन के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग किया जा सकता है।
सौर गर्मी को निष्क्रिय और सक्रिय रूप से गर्म इमारतों, साथ ही साथ जिला हीटिंग सिस्टम में नियोजित किया गया है। उत्तरार्द्ध के उदाहरण हैं ड्रेक लैंडिंग सौर समुदाय अल्बर्टा, कनाडा और डेनमार्क और जर्मनी में कई जिला प्रणालियों हैं। यूरोप में, सौर ताप के आवेदन के लिए दो कार्यक्रम हैं: सौर जिला ताप (एसडीएच) और अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के सौर ताप और शीतलन (एसएचसी) कार्यक्रम।
सौर ऊर्जा ऊर्जा उत्पादन के बड़े पैमाने पर कार्यान्वयन को रोकने में बाधाएं मौजूदा सौर प्रौद्योगिकी और लागत की अक्षमता है। वर्तमान में, फोटोवोल्टिक (पीवी) पैनलों में केवल 16% सूरज की रोशनी को बदलने की क्षमता है जो उन्हें बिजली में डाल देती है।
सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज और राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला (एनआरईएल) दोनों ने भारी शोध कार्यक्रमों को वित्त पोषित किया है। एनआरईएल सौर कार्यक्रम के पास लगभग $ 75 मिलियन का बजट है और फोटोवोल्टिक (पीवी) प्रौद्योगिकी, सौर तापीय ऊर्जा, और सौर विकिरण के क्षेत्रों में अनुसंधान परियोजनाओं का विकास करता है। सैंडिया के सौर विभाजन के लिए बजट अज्ञात है, हालांकि यह प्रयोगशाला के 2.4 अरब डॉलर के बजट का एक महत्वपूर्ण प्रतिशत है।
हाल के वर्षों में कई अकादमिक कार्यक्रमों ने सौर शोध पर ध्यान केंद्रित किया है। उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय (यूएनसी) में सौर ऊर्जा अनुसंधान केंद्र (एसईआरसी) का एक लागत प्रभावी सौर प्रौद्योगिकी विकसित करने का एकमात्र उद्देश्य है। 2008 में, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के शोधकर्ताओं ने पानी से हाइड्रोजन ईंधन का उत्पादन करने के लिए इसका उपयोग करके सौर ऊर्जा को स्टोर करने के लिए एक विधि विकसित की। इस तरह के शोध को बाधा को दूर करने के लिए लक्षित किया जाता है कि सूर्य के विकास के दौरान रात के दौरान उपयोग के लिए ऊर्जा भंडारण के सौर विकास के चेहरों का सामना करना पड़ता है। बीजिंग के उत्तर-पश्चिम में झांजेबेई राष्ट्रीय पवन और सौर ऊर्जा भंडारण और ट्रांसमिशन प्रदर्शन परियोजना, आवृत्ति और वोल्टेज विनियमन के साथ ग्रिड पर हवा और सौर ऊर्जा को एकीकृत करने, 71 मेगावॉट स्टोर करने के लिए बैटरी का उपयोग करती है।
फरवरी 2012 में, उत्तरी कैरोलिना स्थित सेम्प्रीस इंक, जर्मन निगम सीमेंस द्वारा समर्थित सौर विकास कंपनी ने घोषणा की कि उन्होंने दुनिया का सबसे कुशल सौर पैनल विकसित किया है। कंपनी का दावा है कि प्रोटोटाइप सूरज की रोशनी का 33.9% परिवर्तित करता है जो इसे बिजली के लिए हिट करता है, जो पिछले उच्च अंत रूपांतरण दर से दोगुना से अधिक है।
हवा
पवन ऊर्जा अनुसंधान 1 9 70 के दशक में कई दशकों तक वापस आया जब नासा ने उच्च हवाओं के दौरान पवन टरबाइन बिजली उत्पादन की भविष्यवाणी करने के लिए एक विश्लेषणात्मक मॉडल विकसित किया। आज, सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज और नेशनल नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला दोनों में पवन शोध के लिए समर्पित कार्यक्रम हैं। सैंडिया की प्रयोगशाला सामग्री, वायुगतिकीय, और सेंसर की प्रगति पर केंद्रित है। एनआरईएल पवन परियोजनाएं पवन संयंत्र बिजली उत्पादन में सुधार, उनकी पूंजीगत लागत को कम करने और पवन ऊर्जा को समग्र रूप से अधिक लागत प्रभावी बनाने पर केंद्रित हैं।
कैल्टेक में अनुकूलित पवन ऊर्जा (FLOWE) के लिए फील्ड प्रयोगशाला को पवन ऊर्जा उत्पादन प्रौद्योगिकी प्रथाओं के वैकल्पिक दृष्टिकोणों के अनुसंधान के लिए स्थापित किया गया था, जिनमें पवन ऊर्जा उत्पादन की लागत, आकार और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने की क्षमता है।
पवन, सौर, बायोमास और भू-तापीय संयुक्त जैसे नवीकरणीय ऊर्जा ने 2013 में वैश्विक अंतिम ऊर्जा खपत का 1.3% आपूर्ति की।
बायोमास
बायोमास को जीवित, या हाल ही में जीवित जीवों से व्युत्पन्न “जैविक सामग्री” के रूप में माना जा सकता है। यह अक्सर पौधों या पौधों से प्राप्त सामग्री को संदर्भित करता है जिन्हें विशेष रूप से लिग्नोसेल्युलोसिक बायोमास कहा जाता है। एक ऊर्जा स्रोत के रूप में, बायोमास या तो सीधे दहन के माध्यम से या तो अप्रत्यक्ष रूप से जैव ईंधन के विभिन्न रूपों में परिवर्तित करने के बाद दहन के माध्यम से उपयोग किया जा सकता है। बायोमास से जैव ईंधन का रूपांतरण विभिन्न तरीकों से हासिल किया जा सकता है जिन्हें व्यापक रूप से वर्गीकृत किया जाता है: थर्मल, रासायनिक और जैव रासायनिक तरीकों। आज लकड़ी सबसे बड़ा बायोमास ऊर्जा स्रोत बनी हुई है; उदाहरणों में वन अवशेष (जैसे मृत पेड़, शाखाएं और पेड़ के स्टंप), यार्ड क्लिपिंग, लकड़ी चिप्स और यहां तक कि नगरपालिका ठोस अपशिष्ट शामिल हैं। दूसरे अर्थ में, बायोमास में पौधे या पशु पदार्थ शामिल हैं जिन्हें जैव ईंधन समेत फाइबर या अन्य औद्योगिक रसायनों में परिवर्तित किया जा सकता है। औद्योगिक बायोमास कई प्रकार के पौधों से उगाया जा सकता है, जिनमें मिस्कंथस, स्विचग्रास, सन, मकई, पोप्लर, विलो, ज्वारी, गन्ना, बांस, और पेड़ प्रजातियों की एक किस्म शामिल है, नीलगिरी से तेल हथेली (ताड़ के तेल) तक।
बायोमास, बायोगैस और जैव ईंधन को गर्मी / बिजली का उत्पादन करने के लिए जला दिया जाता है और पर्यावरण को नुकसान पहुंचाने में। सल्फरस ऑक्साइड (एसओएक्स), नाइट्रस ऑक्साइड (एनओएक्स), और कणिका पदार्थ (पीएम) जैसे प्रदूषक इस दहन से उत्पादित होते हैं। विश्व स्वास्थ्य संगठन का अनुमान है कि प्रत्येक वर्ष वायु प्रदूषण द्वारा 7 मिलियन समयपूर्व मौतों का कारण बनता है, और बायोमास दहन इसका एक प्रमुख योगदानकर्ता है। बायोमास का उपयोग कार्बन तटस्थ समय के साथ होता है, लेकिन अन्यथा जीवाश्म ईंधन जलने के समान होता है।
इथेनॉल जैव ईंधन
उत्तरी अमेरिका में जैव ईंधन के प्राथमिक स्रोत के रूप में, कई संगठन इथेनॉल उत्पादन के क्षेत्र में अनुसंधान कर रहे हैं। संघीय स्तर पर, यूएसडीए संयुक्त राज्य अमेरिका में इथेनॉल उत्पादन के संबंध में बड़ी मात्रा में शोध आयोजित करता है। इस शोध का अधिकांश घरेलू खाद्य बाजारों पर इथेनॉल उत्पादन के प्रभाव की ओर लक्षित है।
राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला ने मुख्य रूप से सेल्यूलोसिक इथेनॉल के क्षेत्र में विभिन्न इथेनॉल शोध परियोजनाएं आयोजित की हैं। सेल्युलोसिक इथेनॉल पारंपरिक मक्का आधारित-इथेनॉल पर कई लाभ हैं। यह खाद्य आपूर्ति के साथ दूर या सीधे संघर्ष नहीं करता है क्योंकि यह पौधों के लकड़ी, घास या गैर-खाद्य भागों से उत्पादित होता है। इसके अलावा, कुछ अध्ययनों ने सेल्युलोजिक इथेनॉल को मकई आधारित इथेनॉल की तुलना में अधिक लागत प्रभावी और आर्थिक रूप से टिकाऊ होने के लिए दिखाया है। सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज इन-हाउस सेल्युलोसिक इथेनॉल शोध आयोजित करती है और संयुक्त बायोइनेर्जी इंस्टीट्यूट (जेबीईआई) का सदस्य भी है, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग द्वारा स्थापित सेलुलोजिक जैव ईंधन के लक्ष्य के साथ एक शोध संस्थान है।
अन्य जैव ईंधन
1 9 78 से 1 99 6 तक, राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला ने “एक्वाटिक प्रजाति कार्यक्रम” में जैव ईंधन स्रोत के रूप में शैवाल का उपयोग करने के साथ प्रयोग किया। न्यू हैम्पशायर बायोफ्यूल्स ग्रुप विश्वविद्यालय में माइकल ब्रिग्स द्वारा एक स्वयं प्रकाशित लेख, जैव ईंधन के साथ सभी मोटर वाहन ईंधन के यथार्थवादी प्रतिस्थापन के अनुमानों का अनुमान लगाता है जिसमें शैवाल का उपयोग करके 50% से अधिक प्राकृतिक तेल सामग्री होती है, जो ब्रिगेस सुझाव देता है अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों पर शैवाल तालाबों पर उगाया गया। इस तेल समृद्ध शैवाल को तब सिस्टम से निकाल दिया जा सकता है और जैव ईंधन में संसाधित किया जा सकता है, सूखे शेष के साथ इथेनॉल बनाने के लिए पुन: प्रसंस्कृत किया जाता है।
जैव ईंधन के लिए कटाई के तेल के लिए शैवाल का उत्पादन अभी तक एक वाणिज्यिक पैमाने पर नहीं किया गया है, लेकिन उपर्युक्त उपज अनुमान पर पहुंचने के लिए व्यवहार्यता अध्ययन आयोजित किए गए हैं। खाद्य प्रसंस्कृत जैव ईंधन के विपरीत – अनुमानित उच्च उपज के अलावा, अल्गैक्चर – खाद्य उत्पादन में कमी नहीं होती है, क्योंकि इसके लिए न तो खेत की भूमि और न ही ताजा पानी की आवश्यकता होती है। कई कंपनियां विभिन्न उद्देश्यों के लिए शैवाल जैव-रिएक्टरों का पीछा कर रही हैं, जिसमें जैव ईंधन उत्पादन को व्यावसायिक स्तर तक बढ़ाया जा रहा है।
विभिन्न क्षेत्रों में कई समूह जेट्रोफा curcas, एक जहरीले झाड़ी की तरह पेड़ पर शोध कर रहे हैं जो कई लोगों द्वारा जैव ईंधन फ़ीडस्टॉक तेल का एक व्यवहार्य स्रोत माना जाता है। इस शोध में से अधिकांश आनुवंशिकी, मिट्टी विज्ञान, और बागवानी प्रथाओं में प्रगति के माध्यम से जेट्रोफा की कुल एकड़ तेल उपज में सुधार करने पर केंद्रित है। सैन डिएगो स्थित जेट्रोफा डेवलपर एसजी बायोफ्यूल्स ने जेट्रोफा के कुलीन हाइब्रिड बीजों का उत्पादन करने के लिए आणविक प्रजनन और जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग किया है जो पहली पीढ़ी की किस्मों में महत्वपूर्ण उपज सुधार दिखाता है। सेंटर फॉर सस्टेनेबल एनर्जी फार्मिंग (सीएफएसईएफ) एक लॉस एंजिल्स स्थित गैर-लाभकारी शोध संगठन है जो पौधे विज्ञान, कृषि विज्ञान और बागवानी के क्षेत्रों में जेट्रोफा अनुसंधान को समर्पित है। इन विषयों की सफल खोज अगले दस वर्षों में जेट्रोफा कृषि उत्पादन उपज 200-300% तक बढ़ाने का अनुमान है।
जियोथर्मल
भू-तापीय ऊर्जा पृथ्वी की परत के भीतर गर्मी में टैप करके उत्पादित होती है। इसे टिकाऊ माना जाता है क्योंकि थर्मल ऊर्जा लगातार भर जाती है। हालांकि, भू-तापीय ऊर्जा उत्पादन का विज्ञान अभी भी युवा है और आर्थिक व्यवहार्यता विकसित कर रहा है। राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज जैसी कई संस्थाएं भू-तापीय ऊर्जा के आसपास एक सिद्ध विज्ञान स्थापित करने के लक्ष्य की ओर अनुसंधान कर रही हैं। भू-तापीय अनुसंधान केंद्र (आईजीसी), एक जर्मन भू-विज्ञान अनुसंधान संगठन, भू-तापीय ऊर्जा विकास अनुसंधान पर केंद्रित है।
हाइड्रोजन
संयुक्त राज्य अमेरिका में हाइड्रोजन ईंधन के अनुसंधान और विकास पर $ 1 बिलियन से अधिक खर्च किए गए हैं। राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा प्रयोगशाला और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज दोनों में हाइड्रोजन अनुसंधान के लिए समर्पित विभाग हैं।इस काम का अधिकांश हाइड्रोजन भंडारण और ईंधन सेलकर्सियों पर केंद्रित है