Se conoce con el término de Energías Renovables a todas las fuentes de energía que son inagotables a escala humana. Por el contrario, reciben el nombre de Energías No Renovables a las fuentes de energía cuyas reservas tienen una duración limitada.
Una fuente de energía es cualquier recurso natural del que se puede obtener energía. Por tanto, cualquier recurso natural que pueda quemarse o desintegrarse (produciendo calor) o que esté en movimiento (produciendo trabajo) puede ser susceptible de ser usado como fuente de energía.
La Humanidad, desde sus inicios, ha hecho uso de multitud de fuentes de energía. Las más usadas actualmente son:
a) Fuentes de Energía no renovables
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Combustibles fósiles: se denominan así a los restos fósiles de animales y plantas que murieron hace millones de años y a los gases que desprendieron en su descomposición. Estos restos pueden ser quemados debido a que son compuestos ricos en carbono. Los combustibles fósiles más usados en la actualidad son el petróleo, el carbón y el gas natural.
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Energía nuclear: es la energía que puede obtenerse mediante la modificación de los núcleos atómicos de los elementos químicos. Estas reacciones químicas se clasifican en reacciones de fisión y reacciones de fusión. En las primeras, los núcleos atómicos de elementos pesados (uranio, plutonio...) se dividen en núcleos de elementos más ligeros. En las reacciones de fusión, núcleos ligeros, como el hidrógeno, se combinan formando un núcleo más pesado. En la actualidad, las reacciones de fisión pueden ser controladas y son aptas para ser usadas como fuente de energía. Las reacciones de fusión no pueden ser controladas y no son aptas para su uso, aunque se sigue investigando sobre este tema.
Estas dos fuentes de energía tienen como inconveniente su duración limitada (al ritmo actual de consumo, se prevé que en unos cientos de años se acaben las reservas de estos recursos energéticos en la Tierra). Otro inconveniente es que sus residuos son altamente contaminantes (en el caso de los combustibles fósiles, se emiten a la atmósfera moléculas de CO2, SO2, NOx,partículas en suspensión, etc. y en el caso de la energía nuclear, sus residuos son altamente radiactivos, pudiendo quedar contaminadas durante miles de años las zonas afectadas). Pero estas fuentes de energía tienen también sus ventajas. Los materiales que las generan se almacenan y transportan fácilmente, la generación de la energía puede realizarse en cualquier momento, pueden mantener un suministro constante de energía sin muchas fluctuaciones y es posible conseguir altos rendimientos y altas potencias con pequeñas cantidades de material o realizando la combustión en espacios relativamente pequeños.
b) Fuentes de Energía renovables.
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Energía Solar: es el uso directo de la energía que proporciona el sol. La energía del Sol se transmite mediante radiación al planeta Tierra. Esta radiación, en forma de luz, puede usarse para generar electricidad (Energía Solar Fotovoltaica) o bien para generar calor (Energía Solar Térmica).
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Energía Eólica: es el uso del viento para producir electricidad. El viento mueve las aspas de los aerogeneradores, convirtiendo el movimiento en energía eléctrica.
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Biomasa: la biomasa es cualquier combustible que proviene de procesos biológicos. Desde la Prehistoria, el uso de la madera o del aceite para hacer fuego ha sido habitual. Por lo general, estos combustibles son los residuos agrícolas o industriales (tallos, hojas, residuos tras exprimido...) o combustibles producidos directamente de vegetales mediante fermentaciones (como es el caso del biodiésel o el bioetanol). En biomasa también se encuadra el biogás, proveniente de la descomposición anaeróbica de los desechos orgánicos.
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Energía Hidráulica: es el aprovechamiento de los saltos de agua para producir electricidad.
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Energía Maremotriz: es el aprovechamiento de las olas para producir electricidad.
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Energía Geotérmica: es el aprovechamiento del calor interno de la tierra. En ciertos lugares del planeta existen fuentes de aguas termales de escasa profundidad. Este agua caliente puede ser usada para generar electricidad (mediante una turbina) o como calefacción.
La ventaja de estas fuentes es su duración ilimitada a escala humana y la ausencia de residuos químicos o radiactivos (excepto en el caso de la biomasa y la energía geotérmica), evitando la contaminación de las zonas donde se instala este tipo de energía. Como inconvenientes están la complejidad de los mecanismos, sobre todo en eólica, maremotriz y solar (alta tecnología), la dificultad de garantizar un suministro estable (por ejemplo, no es posible usar la energía solar durante la noche o usar la energía eólica un día sin viento) y la dificultad de almacenar la energía producida (se requerirían enormes baterías para almacenar la electricidad necesaria para el suministro global de energía solar). Sin embargo, estos inconvenientes pueden ser fácilmente resueltos mediante el uso conjunto de todas estas tecnologías (como por ejemplo, usar energía solar durante el día y eólica durante la noche).