Wenn es um Energieressourcen geht, stellt sich immer die Frage nach der Nachhaltigkeit. Es ist wichtig, dass die Ressourcen genug Energie liefern, um unseren Bedarf zu decken – um unsere Häuser zu heizen, unsere Städte mit Strom zu versorgen und unsere Autos zu betreiben. Es ist aber auch wichtig zu überlegen, wie diese Ressourcen langfristig genutzt werden können. Einige Ressourcen werden praktisch nie zur Neige gehen. Diese sind als erneuerbare Ressourcen bekannt. Erneuerbare Ressourcen produzieren auch saubere Energie, d.h. weniger Umweltverschmutzung und Treibhausgasemissionen, die zum Klimawandel beitragen.
Die Energiequellen der Vereinigten Staaten haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt, von der Verwendung von Holz vor dem neunzehnten Jahrhundert bis hin zur späteren Einführung von nicht erneuerbaren Ressourcen wie fossilen Brennstoffen, Erdöl und Kohle, die auch heute noch die dominierenden Energiequellen sind. Aber die Erde hat nur einen begrenzten Vorrat an diesen Ressourcen. In jüngster Zeit hat die Nutzung erneuerbarer Ressourcen zugenommen. Laut der U.S. Environmental Protection Agency stammten im Jahr 2017 11 Prozent des US-Energieverbrauchs aus erneuerbaren Ressourcen.
Es gibt einige Herausforderungen, die mit der Nutzung erneuerbarer Ressourcen verbunden sind. Zum Beispiel kann erneuerbare Energie weniger zuverlässig sein als nicht-erneuerbare Energie, mit saisonalen oder sogar täglichen Schwankungen in der produzierten Menge. Wissenschaftler befassen sich jedoch kontinuierlich mit diesen Herausforderungen und arbeiten daran, die Machbarkeit und Zuverlässigkeit von erneuerbaren Ressourcen zu verbessern.
Zu den erneuerbaren Ressourcen gehören Energie aus Biomasse (z. B. Ethanol), Wasserkraft, Geothermie, Windenergie und Solarenergie.
Biomasse bezieht sich auf organisches Material von Pflanzen oder Tieren. Dazu gehören Holz, Abwässer und Ethanol (das aus Mais oder anderen Pflanzen gewonnen wird). Biomasse kann als Energiequelle genutzt werden, weil dieses organische Material Energie von der Sonne absorbiert hat. Diese Energie wird wiederum bei der Verbrennung als Wärmeenergie freigesetzt.
Wasserkraft ist eine der ältesten erneuerbaren Ressourcen und wird schon seit Jahrtausenden genutzt. Heute nutzt jeder US-Bundesstaat eine gewisse Menge an Wasserkraft. Bei der Wasserkraft wird die mechanische Energie von fließendem Wasser zur Stromerzeugung genutzt. Wasserkraftwerke nutzen die Strömung von Flüssen und Bächen, um eine Turbine zu drehen, die einen Generator antreibt und so Strom freisetzt.
Geothermische Energie stammt aus der tief im Erdkern erzeugten Wärme. Geothermische Reservoirs finden sich an tektonischen Plattengrenzen in der Nähe vulkanischer Aktivität oder tief im Untergrund. Geothermische Energie kann durch Bohrungen nutzbar gemacht werden, um heißes Wasser oder Dampf zu einem Kraftwerk zu pumpen. Diese Energie wird dann für Heizung und Strom genutzt.
Windenergie erzeugt Strom durch das Drehen von Windturbinen. Der Wind treibt die Flügel der Turbine an, und ein Generator wandelt diese mechanische Energie in Strom um. Dieser Strom kann Häuser und andere Gebäude mit Energie versorgen und sogar im Stromnetz gespeichert werden.
Auch die Strahlung der Sonne kann als Energiequelle genutzt werden. Mit Hilfe von Photovoltaik-Zellen lässt sich diese Sonnenenergie in Strom umwandeln. Einzeln erzeugen diese Zellen nur genug Energie, um einen Taschenrechner zu betreiben, aber wenn sie zu Solarmodulen oder noch größeren Arrays kombiniert werden, liefern sie viel mehr Strom.
Die Suche nach der richtigen Methode zur Nutzung erneuerbarer Ressourcen ist eine Aufgabe, die immer wichtiger wird, da die Vorräte der Erde an nicht erneuerbaren Ressourcen immer weiter schwinden. Die Umstellung auf erneuerbare Energien wird nicht nur die schnell wachsende Weltbevölkerung besser versorgen, sondern auch für eine sauberere und gesündere Umwelt für die kommenden Generationen sorgen.