Desde la Revolución Industrial a mediados del siglo XVIII, la sociedad humana se ha basado en gran medida en formas de energía no sostenibles. El agotamiento de las reservas de combustibles fósiles combinado con un mayor conocimiento sobre el daño ambiental causado por los combustibles fósiles ha llevado a un mayor impulso por fuentes de energía sostenibles. Hay muchas formas diferentes de energía sostenible, aunque la mayoría permanece en la infancia tecnológica y requieren más avances científicos e inversiones antes de ser completamente capaces de manejar el consumo de energía moderno.
Los combustibles fósiles, generalmente en forma de carbón, petróleo y gas natural, se utilizan en casi todos los tipos de dispositivos que requieren energía para funcionar. Estos combustibles provienen de una descomposición natural de fósiles orgánicos durante millones de años. Aunque los combustibles fósiles se han utilizado a lo largo de la historia de la humanidad para diversos fines, su importancia extrema no se produjo hasta la Revolución Industrial y el desarrollo del transporte motorizado. Desde que los automóviles, los jets y los sistemas de calefacción motorizados se hicieron prominentes, el uso humano de combustibles fósiles ha aumentado enormemente, lo que ha provocado un uso excesivo devastador de los recursos disponibles. Como resultado, la mayoría de los expertos sugieren que los combustibles fósiles de la Tierra se agotarán en los próximos siglos, lo que hará que la búsqueda de combustibles sostenibles no solo sea altruista sino imperativa para la supervivencia de la tecnología humana.
Una fuente de energía sostenible es aquella que no agota el recurso original o utiliza recursos que pueden reponerse fácil y eficientemente. El uso de energía solar, por ejemplo, se considera sostenible, ya que absorber y utilizar el calor o la luz del sol no reduce la potencia ni el tamaño del sol. El etanol, elaborado a partir de ciertos cultivos, a veces también se considera energía sostenible, ya que los cultivos se pueden replantar y reponer fácilmente.
La energía hidroeléctrica es una energía sostenible que se utiliza para alimentar generadores. Esta fuente de energía renovable ampliamente utilizada funciona utilizando la fuerza gravitacional del agua. El agua que cae o los flujos de marea entrantes se canalizan a través de máquinas, lo que obliga a las turbinas internas a girar y generar energía. En la mayoría de los casos, el agua se empuja hacia adelante y hacia atrás entre depósitos a diferentes alturas o se libera al océano después de fluir a través de las turbinas. La energía eólica y geotérmica funcionan de la misma manera, utilizando fuerzas naturales renovables para alimentar turbinas y, en consecuencia, generadores.
La energía solar funciona mediante la absorción de la luz y el calor del sol. La energía solar térmica puede absorber el calor del sol y transferirlo al agua, lo que la convierte en una fuente de energía sostenible y eficiente para calentadores de agua y piscinas. La energía solar fotovoltaica absorbe la luz solar en los paneles solares, donde los electrones absorbidos rebotan en las células solares de silicio, creando una corriente eléctrica que luego se puede utilizar para generar energía.
El etanol, el biodiésel y el biogás son fuentes de energía sostenible algo más controvertidas. Estas tecnologías utilizan los productos procesados de plantas y organismos para crear alternativas de combustible. Desafortunadamente, en el caso del etanol, el procesamiento y la quema dan como resultado altos niveles de emisiones de gases de efecto invernadero. Los biocombustibles, como el biodiésel de algas, son posiblemente una alternativa más ecológica, pero siguen siendo principalmente experimentales o de uso a pequeña escala. Sin embargo, muchos expertos creen que las tres tecnologías desempeñarán un papel importante en la expansión del mercado de energía sostenible.