지속 가능한 에너지는 공급과 관리 가능한 담보 효과, 특히 환경 영향에 비하면 중요하지 않은 속도로 소비되는 에너지입니다. 지속 가능한 에너지의 또 다른 일반적인 정의는 에너지 수요를 충족시키는 미래 세대의 능력을 손상시키지 않으면 서 현재의 요구를 충족시키는 에너지 시스템입니다. 모든 재생 가능 에너지가 지속 가능한 것은 아닙니다. 신 재생 에너지는 인간의 시간 척도에 자연적으로 보충되는 에너지 원으로 정의되지만 지속 가능 (종종 ‘청결’이라고도 함) 된 에너지는 미래의 필요를 제공 할 수없는 시점까지 채택 된 시스템을 손상 시켜서는 안됩니다. 지속 가능성을위한 조직 원칙은 생태학, 경제, 정치 및 문화의 네 가지 상호 연결된 영역을 포함하는 지속 가능한 발전입니다. 지속 가능성 과학은 지속 가능한 개발과 환경 과학에 대한 연구입니다.

기술은 수력 전기, 태양 에너지, 풍력, 파력, 지열 에너지, 바이오 에너지, 조력 및 에너지 효율성을 향상시키기 위해 고안된 기술과 같은 재생 가능한 에너지 원을 포함한 지속 가능한 에너지를 촉진합니다. 비용은 수년에 걸쳐 엄청나게 감소했으며 계속 하락하고 있습니다. 점점 더 효과적인 정부 정책이 투자자 신뢰를 뒷받침하고 이러한 시장이 확대되고 있습니다. 화석 연료에서 생태계로 지속 가능한 시스템으로의 에너지 전환에서 많은 연구가 100 % 재생 에너지를 지원하는 시점까지 상당한 진전이 이루어지고 있습니다.

정의
에너지 효율과 재생 가능 에너지는 지속 가능한 에너지의 쌍둥이 기둥이라고 할 수 있습니다. 지속 가능한 발전이라는보다 넓은 맥락에서 생태학, 경제 및 사회의 세 가지 축이 있습니다. 지속 가능한 에너지가 정의 된 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

“효과적으로, 미래 세대가 자신의 필요를 충족시킬 능력을 손상시키지 않으면 서 현재의 필요를 충족시킬 수 있도록 에너지를 공급합니다 … 지속 가능한 에너지는 재생 가능 에너지와 에너지 효율이라는 두 가지 핵심 요소를 가지고 있습니다.” – 재생 에너지 및 효율성 파트너쉽 (영국)

“에너지 집약적 인 재화와 서비스의 공정한 이용 가능성과 모든 사람들에게 제공되는 서비스와 미래 세대를위한 지구의 보전 간의 동적 조화” “이 솔루션은 지속 가능한 에너지 원을 발견하고 에너지를보다 효율적으로 변환 및 활용할 수있는 수단이 될 것입니다.” – MIT Press의 J. W. Tester, et al.의 지속 가능한 에너지.

“모든 에너지 생성, 효율성 및 보전 소스는 다음과 같습니다. 대규모의 확장이 에너지 생성, 장기적으로, 바람직하게는 100 년의 상당 부분이 될 수 있도록 자원을 사용할 수 있습니다.”- Invest, 녹색 기술 비영리 조직.

“인간의 생애 내에서 보충 할 수 있고 환경에 장기간의 손상을 일으키지 않는 에너지.” – 자메이카 지속 가능 발전 네트워크

이것은 대체 에너지와 같은 다른 재생 에너지 용어와는 별도로 지속 가능한 에너지를 설정합니다. 에너지를 계속 제공하는 에너지 원의 능력에 초점을 맞춤으로써. 지속 가능한 에너지는 무한한 시간 동안 자원의 과도한 사용을 금지하기에 충분하지 않은 한, 환경 오염을 일으킬 수 있습니다. 지속 가능한 에너지는 또한 저탄소 에너지와 구별되며, 이는 대기 중 이산화탄소에 추가되지 않는다는 의미에서만 지속 가능합니다.

그린 에너지는 환경에 심각한 부정적인 영향없이 추출, 생성 및 / 또는 소비 될 수있는 에너지입니다. 그 행성은 자연적으로 회복 할 수있는 능력을 가지고 있습니다. 즉, 그 능력을 초월한 오염은 여전히 ​​녹색이라고 할 수 있습니다.

친환경 전력은 재생 가능 에너지의 하위 집합이며 가장 높은 환경 이익을 제공하는 신 재생 에너지 자원 및 기술을 나타냅니다. 미국 환경 보호국 (US Environmental Protection Agency)은 태양 에너지, 풍력, 지열, 바이오 가스, 바이오 매스 및 저 영향 소형 수력 발전소에서 생산되는 전력으로 녹색 전력을 정의합니다. 고객은 종종 환경 피해를 피하기 위해 그린 파워를 구입하고 온실 가스 감축 혜택을 얻습니다.

녹색 에너지 및 녹색 전력
그린 에너지는 거의 오염되지 않으면 서 자연적으로 에너지를 사용하는 공정을 포함합니다. 녹색 전력은 재생 가능한 에너지 원에서 생성 된 전기입니다.

혐기성 소화, 지열 발전, 풍력 발전, 소규모 수력 발전, 태양 에너지, 바이오 매스 발전, 조력, 파력 및 일부 형태의 핵 발전 (핵 변환으로 알려진 과정을 통해 핵 폐기물을 “태울 수있는 것” , 즉 Integral Fast Reactor와 같이 “Green Energy”카테고리에 속한다). 일부 정의에는 폐기물 소각에서 파생 된 전력도 포함될 수있다.

그린피스 창립자와 패트릭 무어, 조지 몬 비엇, 빌 게이츠, 제임스 러 블록과 같은 사람들은 원자력을 녹색 에너지로 분류했다. 그린피스의 필 라드 퍼드 (Phil Radford)를 포함한 다른 사람들은 방사성 폐기물 및 체르노빌 재해와 같은 핵 사고의 위험성과 관련된 문제가 환경과 인류에게 용인 할 수없는 위험을 초래한다고 주장하면서 반대했다. 그러나 더 새로운 원자로 설계는 더 이상 (또는 극도로 위험한) 위험성이 없어 질 때까지 “핵 폐기물”로 간주 될 수 있으며 원자력 사고의 가능성을 크게 줄이는 설계 기능을 갖추고 있습니다. 이러한 디자인은 아직 상용화되지 않았습니다. (참조 : 용해 된 소금 원자로)

일부는 녹색 에너지가 세계의 에너지 소비를 해결하기위한 훌륭한 노력이기는하지만 세계의 식욕 감소를 조장하는 문화적 변화가 동반되어야한다고 주장했다.

일반 운송 업체 계약을 맺은 여러 국가에서 전기 소매 계약을 통해 소비자는 자신의 전력 회사 또는 친환경 전력 공급자로부터 녹색 전기 (재생 가능 전기)를 구매할 수 있습니다.

전기 네트워크에서 에너지를 구매하면 소비자에게 도달하는 전력이 반드시 녹색 에너지 원에서 생성되는 것은 아닙니다. 지역 전력 회사, 전기 회사 또는 주 발전소는 화석 연료, 원자력 또는 재생 에너지 원에서 발생하는 전기 생산자로부터 전기를 구입합니다. 많은 국가에서 친환경 에너지는 현재 매우 적은 양의 전기를 제공하며 일반적으로 전체 수영장에 2 ~ 5 % 미만을 기여합니다. 일부 미국 주에서는 지방 정부가 샌프란시스코시와 같이 51 % 재생 가능 믹스 이상을 달성하기 위해 커뮤니티 선택 집계 및 솔라 본즈를 사용하여 지역별 전력 구매 풀을 구성했습니다.

그린 에너지 프로그램에 참여함으로써 소비자는 사용 된 에너지 소스에 영향을 미칠 수 있으며 궁극적으로 그린 ​​에너지의 사용을 촉진하고 확대시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들은 또한 정책 입안자들에게 재생 가능 에너지 지원을 위해 가격 프리미엄을 기꺼이 지불 할 것을 표명하고있다. 녹색 에너지 소비자는 공공 사업자가 수영장에서 구매하는 녹색 에너지의 양을 늘려야하므로 (구매하는 비 녹색 에너지의 양을 줄임) 녹색 전력 공급자를 통해 녹색 에너지를 직접 기금에 기부해야합니다. 녹색 에너지 원이 충분하지 않은 경우 유틸리티는 새로운 에너지 원을 개발하거나 제 3 자 에너지 공급 업체와 계약하여 녹색 에너지를 제공하여 더 많은 에너지를 생산해야합니다. 그러나 소비자가 구입 한 전기가 “녹색”인지 여부를 확인할 수있는 방법은 없습니다.

네덜란드와 같은 일부 국가에서는 전기 회사가 그린 전력 고객이 사용하는 것과 동일한 양의 ‘친환경 전력’을 구매하도록 보장합니다. 네덜란드 정부는 녹색 세력을 공해 세금에서 면제합니다. 즉, 녹색 세력은 다른 세력보다 더 비싸지 않습니다.

전기 그리드를 개선하기위한보다 최근의 개념은 지구 궤도에있는 위성 또는 달의 전자 레인지를 수요가있는시기와 장소로 직접 전송하는 것입니다. 권력은 달 표면에 붙잡힌 태양 에너지에서 생성 될 것입니다.이 시스템에서 수신기는 “전자파를 받아 전기로 변환하는 넓은 반투명 텐트와 같은 구조물”이 될 것입니다. 미 항공 우주국 (NASA)은 2000 년이 기술이 가치가 있다고 평가했지만 기술이 비용면에서 효과가 있을지 말하기에는 너무 이르다고 말했다.

세계 자연 보호 기금 (World Wide Fund for Nature)과 여러 녹색 전기 라벨링기구는 유진 그린 에너지 표준 (Eugene Green Energy Standard)을 창안하여 그린 에너지의 구매로 새로운 그린 에너지의 공급이 가능하도록 국가 그린 전기 인증 제도를 인정할 수있었습니다 자원.

카자흐스탄의 아스타나 (Astana)에있는 EXPO 2017에서 혁신적인 녹색 에너지 동향 및 해결책이 논의의 중심에있었습니다. Special Expo 2017은 “미래 에너지”를 테마로하여 115 개국과 22 개 국제기구 대표를 모았습니다.

지역 녹색 에너지 시스템
전력 그리드를 통한 그린 에너지에 대한 제 3 자 그리드 접근 방식에 만족하지 않는 사람들은 로컬 기반의 재생 가능 에너지 시스템을 설치할 수 있습니다. 어떤 경우에는 태양열에서 바람에 이르는 지역의 수력 발전에 이르는 신 재생 에너지 전기 시스템은 지역에서 사용할 수있는 다양한 유형의 신 재생 에너지 시스템 중 일부입니다. 또한 재생 에너지를 통해 거주하는 난방 및 냉방에 관심이있는 사람들을 위해 지구의 일정한 온도를 지열로 사용하는 지열 히트 펌프 시스템은 지하 수 피트 7 ~ 15도에 위치하며 심도가 크게 높아질 때 극적으로 증가합니다 기존의 천연 가스 및 석유 연료 열 접근법보다 또한 지구의 지각이 특히 얇거나 화산 근처의 지리적 위치에서 (아이슬란드의 경우와 같이), 다른 지역에서 가능한 것보다 더 많은 전기를 생성 할 잠재력이 존재한다. 로케일.

미국에서이 접근법의 장점은 재생 가능 에너지 시스템의 설치 비용을 상쇄 할 수있는 인센티브를 많은 주에서 제공한다는 것입니다. 캘리포니아 주 매사추세츠 주와 여러 다른 미국 주에서는 Community Choice Aggregation이라고하는 커뮤니티 에너지 공급에 대한 새로운 접근 방식을 통해 지역 사회에 경쟁력있는 전기 공급 업체를 찾고 지역 녹색 에너지 자원 개발을위한 재정 지원을 제공합니다. 개인은 대개 그들이 사용하는 전기가 실제로 제어하는 ​​녹색 에너지 원으로부터 생산된다는 것을 확신합니다. 일단 시스템에 대한 비용이 지불되면 재생 에너지 시스템의 소유자는 본질적으로 비용없이 재생 가능한 전기를 생산할 것이고 초과 비용을 현지 유틸리티로 판매 할 수 있습니다.

녹색 에너지 사용
재생 에너지는 세대가 끝나면 자율 장치 및 차량용으로 사용할 수있는 매체에 보관해야합니다. 또한, 원격 지역 (즉, 주 전력망에 연결되지 않은 지역)에 가정용 전기를 공급하려면 재생 에너지와 함께 사용하기 위해 에너지 저장이 필요합니다. 후자의 경우에 사용되는 에너지 생성 및 소비 시스템은 일반적으로 독립형 전력 시스템이다.

지역별 녹색 에너지 및 라벨링

유럽 ​​연합
2004 년 2 월 11 일 유럽 의회와 이사회의 2004 / 8 / EC는 내부 에너지 시장에서 유용한 열 수요에 기반한 열병합 발전을 촉진하기위한 지침 (제 5 조 (고효율 열병합 발전의 원천 보장) .

유럽의 환경 NGO는 친환경을위한 친환경 인증을 발표했습니다. ecolabel은 EKOenergy라고합니다. 지속 가능성, 추가 성, 소비자 정보 및 추적 기준을 설정합니다. 재생 가능 에너지로 생산 된 전기의 일부만이 EKOenergy 기준을 충족시킵니다.

녹색 에너지 공급 인증 제도는 2010 년 2 월 영국에서 시작되었다. 이것은 에너지 규제 기관 Ofgem의 가이드 라인을 구현하고 투명성, 재생 가능 에너지 공급에 의한 판매 매칭 및 추가성에 대한 요구 사항을 설정한다.

미국
미국 에너지 부 (DOE), 환경 보호국 (EPA) 및 자원 솔루션 센터 (CRS)는 재생 가능한 에너지 원 (재생 가능 전기 또는 녹색 전기라고도 함)으로부터의 자발적 구매를 녹색으로 인식하고 있습니다.

NREL 데이터에 의해 공개 된 신 재생 에너지를 구매하는 가장 보편적 인 방법은 신 재생 에너지 인증서 (REC)를 구입하는 것입니다. Natural Marketing Institute (NMI) 조사에 따르면 미국 소비자의 55 %는 기업이 재생 에너지 사용을 늘리기를 원합니다.

DOE는 Constellation NewEnergy를 포함하여 2007 Green Power Supplier Awards로 6 개 회사를 선정했습니다. 3Degrees; 스털링 플래닛; SunEdison; 태평양 전력 및 록키 마운틴 파워; 실리콘 밸리 전력. 6 명의 승자가 제공하는 녹색 전력은 연간 50 억 킬로와트 – 시간 이상으로 평균 465,000 대의 미국 가정에 전력을 공급할 수 있습니다. 2014 년 Arcadia Power는 RECS를 50 개 주에있는 가정과 기업에서 사용할 수있게하여 EPA의 Green Power Partnership에 정의 된대로 “100 % 녹색 전력”을 사용할 수있게했습니다.

미국 환경 보호국 (USEPA)의 Green Power Partnership은 전문가의 조언, 기술 지원, 도구 및 자원을 제공하여 재생 가능한 전기의 조직 조달을 지원하는 자발적 프로그램입니다. 이를 통해 조직은 재생 가능 에너지 구매에 소요되는 거래 비용을 낮추고 탄소 배출량을 줄이며 주요 이해 관계자에게 리더십을 전달할 수 있습니다.

미국 내 모든 전기 고객 중 절반 이상이 이제 소매 전기 공급 업체로부터 일부 유형의 친환경 전력 제품을 구매할 수있는 옵션을 보유하고 있습니다. 미국 전력 회사의 약 4 분의 1은 고객에게 친환경 전력 프로그램을 제공하고 미국의 재생 가능 에너지 소매 판매는 2006 년에 전년 대비 40 % 증가한 120 억 킬로와트시 이상을 기록했습니다.

미국에서는 전기 그리드를 통한 친환경 에너지 구매의 주된 문제 중 하나가 소비자의 전기를 공급하는 현재의 중앙 집중식 인프라입니다. 이 기반 시설은 점점 더 많은 브라운 아웃과 블랙 아웃, 높은 CO2 배출, 더 높은 에너지 비용 및 전력 품질 문제를 야기했습니다. 증가하는 수요를 충족시키기 위해 앞으로 20 년 동안이 신생 시스템을 확장하기 위해 추가로 4,500 억 달러가 투자 될 것입니다. 또한이 중앙 집중식 시스템은 풍력, 태양열 및 지열 에너지와 같은 재생 가능 에너지의 통합으로 더욱 과소 평가되고 있습니다. 그들이 필요로하는 공간 때문에 재생 가능한 자원은 더 낮은 에너지 수요가있는 원거리 지역에 위치합니다. 현재의 기반 시설은이 에너지를 도시 중심과 같이 수요가 많은 지역으로 수송하는 데 매우 비효율적이며 어떤 경우에는 불가능합니다. 또한, 재생 가능 에너지의 양 또는 그러한 기술의 경제성에도 불구하고 약 20 %만이 그리드에 통합 될 수 있습니다. 보다 지속 가능한 에너지 프로파일을 가지려면 미국은 혼합 연료 경제를 수용 할 수있는 전력 계통 변경을 추진해야합니다.

배포 문제를 완화하기 위해 몇 가지 이니셔티브가 제안되고 있습니다. 가장 먼저, 미국의 CO2 배출량을 줄이고 지구 온난화를 줄이는 가장 효과적인 방법은 보전 노력입니다. 현재의 미국 전기 그리드의 반대자들도 그리드를 분산시키는 것을지지했다. 이 시스템은 전송 중에 손실되는 에너지의 양을 줄임으로써 효율성을 증가시킵니다. 또한 수요에 발 맞춰 미래에 건설 될 필요가있는 전력선의 양을 줄이면 경제적으로 유용 할 것입니다. 이 시스템에서 열과 전력이 합쳐지면 추가적인 이점이 생기고 효율을 최대 80 ~ 90 %까지 높일 수 있습니다. 이것은 단지 34 %의 효율을 가진 현재의 화석 연료 발전소에서 상당한 증가입니다.

Lieef (www.Lieef.com)와 같은 회사는 현재까지 중요성이 증가했지만 통합 측정 도구를 찾지 못한 공간에서 투명성을 높이기 위해 회사 및 투자 자금을 대신하여 ESG 측정 지표를보고하기 시작했습니다 .

지속 가능한 에너지 연구
지속 가능한 에너지 분야에서 대규모 선진 연구를 수행하는 학술, 연방 및 상업 부문에는 수많은 조직이 있습니다. 이 연구는 지속 가능한 에너지 스펙트럼 전반에 걸쳐 초점을 맞춘 여러 분야에 걸쳐 있습니다. 대부분의 연구는 효율 개선과 전반적인 에너지 생산량 증가를 목표로하고 있습니다. 연방 정부가 지원하는 여러 연구 기관은 최근 몇 년간 지속 가능한 에너지에 초점을 맞추어 왔습니다. 이 실험실 중 가장 두드러진 곳 중 두 곳은 Sandia National Laboratories와 NREL (National Renewable Energy Laboratory)입니다. 둘 다 미국 에너지 국에서 자금을 지원 받고 다양한 기업 파트너가 지원합니다. Sandia는 24 억 달러의 예산을, NREL은 3 억 7,500 만 달러의 예산을 가지고 있습니다.

지속 가능한 에너지 시스템에 대한 과학적 생산은 기하 급수적으로 증가하고 있으며, 1992 년의 재생 가능 에너지에 관한 영국 저널 논문의 약 500 종이에서 2011 년에는 거의 9,000 종이가되었습니다.

바이오 매스
바이오 매스는 살아있는 생물체 또는 최근에 살아있는 생물체에서 유래 한 생물학적 물질입니다. 주로 식물 또는 식물 유래 물질을 지칭하며, 구체적으로 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스라고합니다. 에너지 원으로서 바이오 매스는 연소를 통해 직접 열을 생산하거나 간접적으로이를 다양한 형태의 바이오 연료로 전환 한 후에 사용할 수 있습니다. 바이오 매스의 바이오 연료로의 전환은 열적, 화학적, 생화학 적 방법으로 크게 분류되는 여러 가지 방법으로 달성 될 수있다. 목재는 오늘날 가장 큰 바이오 매스 에너지 원으로 남아 있습니다. 예를 들면, 죽은 나무, 가지 및 나무 그루터기와 같은 산림 잔여 물, 야드 잘라 내기, 우드 칩 및 도시의 고형 폐기물까지 포함됩니다. 두 번째 의미에서, 바이오 매스는 생물 연료를 포함하여 섬유 또는 다른 산업 화학 물질로 전환 될 수있는 식물 또는 동물 물질을 포함합니다. 산업용 바이오 매스는 miscanthus, switchgrass, 대마, 옥수수, 포플러, 버드 나무, 사탕 수수, 사탕 수수, 대나무 및 유칼립투스에서 기름 야자 (야자 기름)에 이르기까지 다양한 나무 종을 포함한 다양한 유형의 식물에서 재배 할 수 있습니다.

바이오 매스, 바이오 가스 및 바이오 연료는 열과 전력을 생산하기 위해 태우며 그렇게하면 환경에 해를 끼칩니다. 이 연소에서 유황 산화물 (SOx), 아산화 질소 (NOx) 및 입자상 물질 (PM)과 같은 오염 물질이 생성됩니다. 세계 보건기구 (WHO)는 매년 대기 오염으로 7 백만명의 조기 사망이 발생한다고 추정했다. 바이오 매스 연소가 주요 기여자이다.

에탄올 바이오 연료
북아메리카에서 바이오 연료의 주요 공급원으로 많은 기업들이 에탄올 생산 분야에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 연방 차원에서 미 농무부는 미국에서 에탄올 생산에 관한 많은 연구를 수행합니다. 이 연구의 대부분은 에탄올 생산이 국내 식품 시장에 미치는 영향을 목표로하고 있습니다. 국립 신 재생 에너지 연구소는 주로 셀룰로오스 에탄올 분야에서 다양한 에탄올 연구 프로젝트를 수행했다. 셀룰로오스 에탄올은 전통적인 옥수수 에탄올에 비해 많은 이점을 가지고 있습니다. 목초, 목초 또는 식물의 식용이 아닌 부분에서 생산되기 때문에 식량 공급을 없애거나 직접 식량과 충돌하지 않습니다. 또한 일부 연구에서는 셀룰로오스 에탄올이 옥수수 기반의 에탄올보다 비용 효과적이며 경제적으로 지속 가능한 것으로 나타났습니다. 우리가 미국에서 가지고있는 모든 옥수수 작물을 사용하여 에탄올로 전환했다하더라도, 미국 총 가솔린 소비량의 13 %를 공급할 수있는 충분한 연료를 생산할 것입니다. Sia National Laboratories는 자체 셀룰로오스 에탄올 연구를 수행하고 있습니다. 또한 Joint BioEnergy Institute (JBEI) 회원으로, 미국의 에너지 부 (Department of Energy)가 셀룰로오스 바이오 연료 개발을 목표로 설립 한 연구소이다.

기타 바이오 연료
1978 년부터 1996 년까지 국립 재생 에너지 연구소 (National Renewable Energy Laboratory)는 “수생 생물 프로그램 (Aquatic Species Programme)”에서 조류 연료를 생산하는 실험을했습니다. 뉴햄프셔 생물 연료 그룹 (University of New Hampshire Biofuels Group)의 마이클 브릭스 (Michael Briggs)가 직접 출간 한 기사에 따르면 50 % 이상의 천연 오일을 함유하고있는 조류를 활용하여 모든 자동차 연료를 바이오 연료로 현실적으로 대체 할 수 있다고합니다 폐수 처리장의 조류 연못에서 자란다. 이 오일이 풍부한 조류는 그 다음 시스템에서 추출하여 바이오 연료로 가공 할 수 있으며 건조 된 잔여 물은 추가로 재 처리하여 에탄올을 생성합니다. 바이오 연료를위한 오일 채취를위한 조류의 생산은 상업적 규모로 아직 착수되지 않았지만 타당성 조사는 위의 산출량 추정치에 도달하기 위해 수행되었다. 바이오 연료 생산 과정에서 조류는 공기 중의 이산화탄소를 실제로 소비하여 광합성을 통해 산소로 바꾼다. 예상되는 높은 수확량 외에도 양식 작물 기반의 바이오 연료와 달리 양식은 농지도 담수도 필요 없으므로 식량 생산량이 감소하지 않습니다. 많은 기업들이 바이오 연료 생산을 상업적 수준으로 확대하는 것을 포함하여 다양한 목적으로 조류 바이오 리액터를 추구하고 있습니다.

여러 부문의 여러 그룹이 Jatropha curcas에 대한 연구를 수행하고 있습니다. Jatropha curcas는 독성이 강한 관목과 같은 나무로, 많은 사람들이 고려하는 씨앗을 바이오 연료 공급 원료의 원천으로 간주합니다. 이 연구의 많은 부분은 유전학, 토양 과학 및 원예 관행의 발전을 통해 Jatropha의 1 에이커 당 유채 생산량을 전반적으로 개선하는 데 중점을 둡니다. San Diego 소재 Jatropha 개발자 인 SG Biofuels는 1 세대 품종에 비해 상당한 수확량 향상을 보이는 Jatropha의 엘리트 잡종을 생산하기 위해 분자 육종 및 생명 공학 기술을 사용해 왔습니다. 지속 가능한 에너지 농업 센터 (CfSEF)는 식물 과학, 농학 및 원예 분야의 Jatropha 연구에 전념 한 로스 앤젤레스 기반의 비영리 연구 기관입니다. 이러한 분야의 성공적인 탐사는 Jatropha 농장 생산 수확량을 향후 10 년 내에 200-300 % 증가시킬 것으로 예상됩니다.

토륨
잠재적으로 두 가지 원자력 원천이 있습니다. 핵분열은 현재 모든 원자력 발전소에서 사용됩니다. 융합은 태양을 포함한 별에 존재하는 반응이며, 융합 원자로가 아직 이용 가능하지 않기 때문에 지구상에서 사용하기에는 실용적이지 않다. 그러나 원자력은 방사성 폐기물 처분, 안전, 심각한 사고의 위험 및 구 발전소 해체의 기술적 경제적 문제로 인해 정치적, 과학적으로 논란이되고있다.

토륨은 토륨 기반 원자력에 사용되는 핵분열 성 물질입니다. 토륨 연료주기는 우라늄 연료주기에 비해 더 풍부하고, 우수한 물리적 및 핵적 특성, 핵무기 확산에 대한 저항력, 플루토늄 및 악티늄 생산 감소 등 몇 가지 잠재적 이점을 주장합니다. 그러므로 때로는 지속 가능이라고도합니다.

솔라
태양 에너지 발전의 대규모 구현을 방해하는 주된 장애는 현재 태양 광 기술의 비효율입니다. 현재 광전지 (PV) 패널은 햇빛의 24 %를 전기로 변환하는 기능 만 있습니다. 이 비율로, 태양 에너지는 광범위한 구현을 위해 여전히 많은 어려움을 겪고 있지만, 제조 비용을 줄이고 광전 효율을 높이기위한 꾸준한 진전이있었습니다. Sandia National Laboratories와 NREL (National Renewable Energy Laboratory)은 모두 태양 연구 프로그램에 막대한 자금을 지원했습니다. NREL 태양 프로그램은 약 7 천 5 백만 달러의 예산을 가지고 있으며 태양 광 (PV) 기술, 태양열 에너지 및 태양 복사 분야의 연구 프로젝트를 개발합니다. Sandia의 태양열 부문 예산은 알려지지 않았지만, 연구소의 24 억 달러 예산의 상당 부분을 차지합니다. 몇 몇 학술 프로그램은 최근 몇 년간 태양 연구에 초점을 맞추고 있습니다. 노스 캐롤라이나 대학 (UNC)의 태양 에너지 연구 센터 (SERC)는 비용 효율적인 태양 광 기술을 개발하는 유일한 목적을 가지고 있습니다. 2008 년 매사추세츠 공과 대학 (MIT)의 연구자들은 물에서 수소 연료를 생산하기 위해이를 사용하여 태양 에너지를 저장하는 방법을 개발했습니다. 이러한 연구는 햇빛이 비치지 않는 야간 시간대에 사용하기 위해 에너지를 저장하는 태양 발전이 직면하는 장애물을 해결하는 데 목표를두고 있습니다. 2012 년 2 월, 독일 법인 인 지멘스 (Siemens)가 지원하는 태양 광 발전 회사 인 Semprius Inc.는 세계에서 가장 효율적인 태양 전지 패널을 개발했다고 발표했습니다. 이 회사는이 프로토 타입이 전기에 닿는 햇빛의 33.9 %를 이전 하이 엔드 전환율의 두 배 이상으로 변환한다고 주장합니다. 인공 광합성이나 태양 광 연료에 대한 주요 프로젝트도 많은 선진국에서 진행되고있다.

우주 기반 태양 광 발전
공간 기반 태양 광 위성은 저장 문제를 극복하고 깨끗하고 일정하며 글로벌 한 문명 규모의 힘을 제공하고자합니다. 일본과 중국은 상업적 규모의 우주 기반 태양 광 발전 (SBSP)을 목표로 한 적극적인 전국 계획을 갖고 있으며, 2030 년에 국가의 궤도 시위에 대한 희망을 갖고있다. 중국 우주 기술 아카데미 (CAST)는 2015 년 국제 SunSat Design Competition에서 Multi-Rotary Joint 디자인 비디오를 수상했습니다. SBSP의 지지자들은 우주 기반 태양 광 발전이 청결하고 일정하며 전 지구 적이며 모든 행성 에너지 수요를 충족시킬 수 있다고 주장한다. 2008 년 펜타곤 권고안을 반영한 최근의 여러 기관의 산업계 제안은 SECDEF / SECSTATE / USAID 이사 D3 (외교, 개발, 국방) 혁신 도전 과제에서 다음 피치 및 비전 비디오로 수상했습니다. 노스 롭 그루 먼 (Northrop Grumman)은 초경량 디자인을 위해 $ 1.75M (1750 만 달러)에 칼텍 (CALTECH)에 자금을 지원하고 있습니다. Keith Henson은 최근에 “부트 스트랩 (bootstrapping)”방식의 비디오를 올렸습니다.

바람
풍력 에너지 연구는 NASA가 강풍시 풍력 발전을 예측하는 분석 모델을 개발 한 1970 년대에 수십 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 오늘날 Sandia National Laboratories와 National Renewable Energy Laboratory는 모두 풍력 연구 전용 프로그램을 운영하고 있습니다. Sandia의 실험실은 재료, 공기 역학 및 센서의 발전에 중점을 둡니다. NREL 풍력 프로젝트는 풍력 플랜트 생산량을 개선하고, 자본 비용을 줄이며, 풍력 에너지를 전반적으로보다 경제적으로 만드는 데 중점을두고 있습니다. 풍력 에너지 생산의 비용, 크기 및 환경 영향을 줄일 수있는 잠재력을 지닌 풍력 에너지 기술 관행에 대한 재생 가능 접근법을 연구하기 위해 Caltech의 최적화 풍력 발전소 (FLOWE)가 설립되었습니다. Sky WindPower Corporation의 사장은 풍력 발전기가 석탄으로 생산되는 전력과 비교하여 평균 1 센트 / kWh의 전력을 생산할 수 있다고 생각합니다.

풍력 발전 단지는 전력 생산에 사용되는 동일한 위치에있는 풍력 터빈 그룹입니다. 대형 풍력 발전 단지는 수백 개의 개별 풍력 터빈으로 구성 될 수 있으며 수백 평방 마일의 확장 된 지역을 포함하지만 터빈 사이의 땅은 농업 또는 기타 목적으로 사용될 수 있습니다. 바람 농장도 해외에 위치 할 수 있습니다.

가장 큰 운영 육상 풍력 발전 단지는 미국과 중국에 위치해 있습니다. 중국의 Gansu 풍력 발전소는 5,000MW 이상을 목표로 2020 년까지 20,000MW를 목표로 설치되어 있습니다. 중국은 유사한 규모의 여러 가지 “풍력 발전 기지”를 보유하고 있습니다. 캘리포니아에있는 Alta Wind Energy Center는 중국 밖의 최대 규모의 육상 풍력 발전소로서 1020MW의 용량을 갖추고 있습니다. 유럽은 인당 용량이 설치된 국가에 따라 덴마크를 앞세워 전세계 66 %의 풍력 발전을 통해 66GW의 풍력을 사용하고 있습니다. 2012 년 2 월 현재, 영국의 Walney Wind Farm은 세계에서 가장 큰 367MW의 해상 풍력 발전소이며 그 다음으로 영국의 Thanet Wind Farm (300MW)이 그 뒤를 잇습니다.

BARD Offshore 1 (400 MW), Clyde Wind Farm (350 MW), Gabbard 풍력 발전소 (500 MW), Lincs Wind Farm (270 MW), London Array (1000 MW) , Lower Snake River Wind Project (343MW), Macarthur Wind Farm (420MW), Shepherds Flat Wind Farm (845MW), Sheringham Shoal (317MW) 등이있다.

풍력 발전이 빠르게 확대되었으며, 2014 년 말 세계 전기 사용량 점유율은 3.1 %입니다.

지열
지열 에너지는 지구에서 생성되고 저장되는 열에너지를 활용하여 생산됩니다. 그것은 지구의 지각에서 발견되는 칼륨과 다른 원소들의 동위 원소의 방사능 붕괴로부터 발생합니다. 지열 에너지는 석유 탐사와 매우 흡사 한 땅에 구멍을내어 얻을 수 있으며, 열 전달 유체 (예 : 물, 염수 또는 증기)에 의해 운반됩니다. 주로 물에 의해 지배되는 지열 시스템은 시스템에 더 큰 이익을 제공 할 가능성이 있으며 더 많은 전력을 생산할 것입니다. 이러한 액체 우세 시스템 내에서 지하수 자원의 침강과 오염에 대한 우려가있다. 따라서 이러한 시스템에서는 지하수 자원 보호가 필요합니다. 이것은주의 깊은 저수지 생산 및 엔지니어링이 액체를 기반으로하는 지열 저장 시스템에서 필요하다는 것을 의미합니다. 지열 에너지는 지속적으로 보충되기 때문에 지속 가능한 것으로 간주됩니다. 그러나, 지열 에너지 생성의 과학은 아직 젊고 경제성을 개발하고 있습니다. 국립 신 재생 에너지 연구소 (National Renewable Energy Laboratory) 및 샌디 아 국립 연구소 (Sandia National Laboratories)와 같은 여러 단체는 지열 에너지에 관한 검증 된 과학을 수립한다는 목표를 향해 연구를 수행하고 있습니다. 독일 지질 연구소의 국제 지열 연구 센터 (IGC)는 주로 지열 에너지 개발 연구에 중점을두고 있습니다.

수소
미국의 에너지 저장을위한 수소와 매체의 연구와 개발에 10 억 달러가 넘는 연방 기금이 사용되었습니다. National Renewable Energy Laboratory와 Sandia National Laboratories 모두 수소 연구에 전담 부서를두고 있습니다. 수소는 에너지 저장 및 항공기 및 선박에 사용하기에 유용하지만 자동차 사용에는 실용적이지 않습니다. 배터리를 사용하는 것과 비교하여 매우 효율적이지 않으므로 동일한 비용으로 사람이 멀리까지 3 번 이동할 수 있습니다. 배터리 전기 자동차.