Zapotrzebowanie na energię w społeczeństwie przełomu XX i XXI wieku jest olbrzymie. Trudno w dzisiejszych czasach wyobrazić sobie życie bez użytkowania energii elektrycznej. Energia ta obecnie jest nam tak samo niezbędna do życia jak woda i powietrze.
Samo słowo energia pochodzi od greckiego słowa "energeia" i oznacza działalność. Energia elektryczna jest energią układu ładunków elektrycznych wzajemnie oddziałujących na siebie. Siły elektrostatyczne i elektrodynamiczne między naładowanymi cząstkami powodują ich przyciąganie lub odpychanie. Wykorzystanie energii elektrycznej polega na celowym uporządkowaniu tych elementarnych oddziaływań. Niezbędne do tego jest dysponowanie ciałami różniącymi się między sobą pod względem potencjału elektrycznego.
Rodzaje energii odnawialnej:
1. Energia wodna
2. Energia wiatru
3. Energia geotermalna
4. Energia słońca
Ad.1
Działanie elektrowni wodnych nie jest zbyt skomplikowane. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów (jak np. góry, czy wyżyny) do zbiorników wodnych (mórz lub jezior). Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Ta właśnie energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.
Jedną z najbardziej znanych na świecie elektrowni wodnych, jest ta znajdująca się na Zaporze Hoovera, na rzece Kolorado w USA. Inną znaną, lecz nadal budowaną, jest chińska Tama Trzech Przełomów, na Jangcy. Kolosalna inwestycja budzi wiele kontrowersji. Specjalnie dla jej budowy zmieniono bieg Żółtej Rzeki, przesiedlono ok. 1,3 mln mieszkańców zatopionych miast i wsi, pod wodą znalazły się setki świątyń, napisów skalnych, stanowisk archeologicznych. Zagrożona jest też drogocenna fauna Jangcy. Zbiornik napełnia się wodą od 2003r. i ten proces trwa nadal. Zapora ma pokryć jedną dziewiątą obecnego zapotrzebowania Chin na energię.
Ad.2
Pozyskiwanie tego typu energii nie jest kosztowne, ze względu na niezbyt skomplikowaną budowę urządzeń jak i tanią eksploatację. Najważniejszym czynnikiem jest duża prędkość wiatru, gdyż zwiększenie średnicy łopatek jest ograniczone względami konstrukcyjnymi do 100m. Dlatego też urządzenia uzyskujące energię z wiatru, są rozmieszczane na tzw. polach wiatrowych.
Elektrownie wiatrowe są zazwyczaj budowane na terenach nad-morskich i podgórskich. W Europie - Dania, Niemcy, Szwecja i Wielka Brytania - znajdują się w czołówce państw wykorzystujących wiatr do produkcji energii elektrycznej.
Wady elektrowni wiatrowych, to zapotrzebowanie na wielkie powierzchnie, hałas, zeszpecenie krajobrazu i niekorzystny wpływ na ptactwo.
Ad.3
Ogólnie energia geotermalna jest to energia zakumulowana w gruntach, skałach i płynach wypełniających pory i szczeliny skalne. Gdy nośnikiem tej energii są płyny złożowe (para, woda) wtedy mówimy o energii geotermalnej. Energia ta biorąc pod uwagę okres istnienia cywilizacji ludzkiej, jest praktycznie niewyczerpalna w wyniku jej przenoszenia z wnętrza Ziemi przez przewodzenie i konwekcję. Energetyka geotermalna bazuje na gorących wodach cyrkulujących w przepuszczalnej warstwie skalnej skorupy ziemskiej poniżej 1000 m. Wody geotermalne zawierają rozpuszczone składniki mineralne NaCl, KCl, CaCl2, SiO2 oraz gazy (najczęściej CO2, N2). Ciepło wydzielane we wnętrzu Ziemi pochodzi z reakcji rozpadu pierwiastków promieniotwórczych 238U, 235U, 232Th oraz 40K.
Zasoby tej energii dzielimy na hydrotermiczne i petrotermiczne. Zasoby hydrotermiczne odnoszą się do wody, pary lub mieszaniny parowo-wodnej, które występują w szczelinach skalnych, żyłach wodnych lub w warstwach wodonośnych. Są one wykorzystywane obecnie.
Zasoby petrotermiczne są zmagazynowane w warstwach skalnych i mają znaczenie perspektywiczne.
Ad.4
Energia słoneczna jest podstawowym źródłem energii na Ziemi. Promieniowanie słoneczne wykorzystywane jest bezpośrednio do produkcji energii elektrycznej oraz cieplnej. Trzeba jednak pamiętać, że jest ono również wykorzystywane w procesie fotosyntezy przez rośliny, które następnie tworzą rezerwy biomasy. Energia paliw kopalnych, stanowiących obecnie główny surowiec energetyczny jest także energią pochodzącą od Słońca. Przed milionami lat została ona uwięziona w biomasie, a następnie uległa przekształceniu w procesach biochemicznych i fizykochemicznych w węgiel, ropę naftową i gaz ziemny. Także energia wiatru i fal morskich powstaje dzięki promieniowaniu słonecznemu.
