W przypadku zasobów energetycznych zawsze pojawia się pytanie o zrównoważony rozwój. Ważne jest, aby zasoby zapewniały wystarczającą ilość energii, aby zaspokoić nasze potrzeby – ogrzać nasze domy, zasilić nasze miasta i napędzać nasze samochody. Jednak ważne jest również, aby rozważyć, jak te zasoby mogą być wykorzystywane w dłuższej perspektywie. Niektóre zasoby praktycznie nigdy się nie wyczerpią. Są one znane jako zasoby odnawialne. Zasoby odnawialne produkują również czystą energię, co oznacza mniej zanieczyszczeń i emisji gazów cieplarnianych, które przyczyniają się do zmian klimatycznych.
Źródła energii w Stanach Zjednoczonych ewoluowały w czasie, od wykorzystywania drewna przed XIX wiekiem do późniejszego przyjęcia nieodnawialnych zasobów, takich jak paliwa kopalne, ropa naftowa i węgiel, które są nadal dominującymi źródłami energii dzisiaj. Jednak Ziemia ma ograniczone zasoby tych surowców. Ostatnio wykorzystanie zasobów odnawialnych zaczęło wzrastać. Według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska, 11 procent zużycia energii w Stanach Zjednoczonych pochodziło z zasobów odnawialnych w 2017 r.
Istnieją pewne wyzwania związane z wykorzystaniem zasobów odnawialnych. Na przykład, energia odnawialna może być mniej niezawodna niż energia nieodnawialna, z sezonowymi, a nawet dziennymi zmianami w ilości produkowanej energii. Jednak naukowcy nieustannie zajmują się tymi wyzwaniami, pracując nad poprawą wykonalności i niezawodności zasobów odnawialnych.
Zasoby odnawialne obejmują energię z biomasy (taką jak etanol), energię wodną, energię geotermalną, energię wiatrową i energię słoneczną.
Biomasa odnosi się do materiału organicznego pochodzącego z roślin lub zwierząt. Obejmuje ona drewno, ścieki i etanol (który pochodzi z kukurydzy lub innych roślin). Biomasa może być używana jako źródło energii, ponieważ ten materiał organiczny zaabsorbował energię słoneczną. Energia ta jest z kolei uwalniana jako energia cieplna podczas spalania.
Energia wodna jest jednym z najstarszych zasobów odnawialnych i jest wykorzystywana od tysięcy lat. Obecnie każdy stan USA wykorzystuje pewną ilość energii wodnej. W przypadku energii wodnej, energia mechaniczna płynącej wody jest wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej. Elektrownie wodne wykorzystują przepływ wód w rzekach i strumieniach do obracania turbiną, która napędza generator, uwalniając energię elektryczną.
Energia geotermalna pochodzi z ciepła wytwarzanego w głębi jądra Ziemi. Zbiorniki geotermalne można znaleźć na granicach płyt tektonicznych w pobliżu aktywności wulkanicznej lub głęboko pod ziemią. Energia geotermalna może być wykorzystywana poprzez wiercenie studni w celu pompowania gorącej wody lub pary do elektrowni. Energia ta jest następnie wykorzystywana do ogrzewania i produkcji energii elektrycznej.
Energia wiatru generuje energię elektryczną poprzez obracanie turbin wiatrowych. Wiatr popycha łopaty turbiny, a generator przekształca tę energię mechaniczną w elektryczność. Ta energia elektryczna może zasilać domy i inne budynki, a nawet może być przechowywana w sieci energetycznej.
Promieniowanie słoneczne może być również wykorzystywane jako źródło energii. Ogniwa fotowoltaiczne mogą być używane do przekształcania energii słonecznej w elektryczność. Pojedynczo, ogniwa te generują tylko tyle energii, aby zasilić kalkulator, ale kiedy są połączone w panele słoneczne lub nawet większe tablice, dostarczają znacznie więcej energii elektrycznej.
Szukanie właściwej metody korzystania z zasobów odnawialnych jest zadaniem, które staje się coraz ważniejsze, ponieważ zasoby nieodnawialnych zasobów Ziemi nadal się kurczą. Przejście na energię odnawialną nie tylko pozwoli lepiej utrzymać szybko rosnącą populację świata, ale także zapewni czystsze i zdrowsze środowisko dla przyszłych pokoleń.