Vaihtoehtoiset energiamuodot: Bio- ja geo-energia

Osa vaihtoehtoisista ja uusiutuvista energiamuodoista, kuten vesivoima ja puun poltto biomassana, ovat olleet käytössä lähes ihmiskunnan alkuajoista saakka, kun taas toiset on kehitetty aktiivisen tutkimuksen tuloksena.

Polttoaineet uusiutuvista raaka-aineista

Biomassan rajoittavia puolia esimerkiksi kulkuvälineiden polttoaineena on muutamia. Yksi suurimmista on tila jonka matkantekoon tarvittava raaka-aine tarvitsee, siinä missä höyryjunalla oli käytännöllistä olla käytössä kokonainen vaunu polttoaineelle, samaa ei voi sanoa autoista, ja lentokoneista joissa lisätty painolasti olisi ongelma. Ongelmana kaupunki ympäristössä olisi myös polton tuottamat tuoskahdukset ja savu. Tästä johtuen biomassa on soveltunut suuressa mittakaavassa lähinnä kaupallisten sähköntuottajien käyttöön.

Ongelmaan on lähdetty etsimään ratkaisua biokaasun ja biopolttoaineiden muodossa. Biokaasu on kaasua joka syntyy luonnollisesti raaka-aineiden hajotessa hapen puuttuessa tilasta jossa ne lahoavat. Kaasu muodostuu suurissa osin metaanista ja hiilidioksidista, jotka molemmat aktivoituvat yhdistyessään hapen kanssa. Tämä mahdollistaa biokaasun käytön helppona energian muotona, sekä lämmityksessä, sähköntuotannossa, että kulkuneuvoissa.

Biokaasusta vapautuvat hiilidioksidi ja metaani molemmat ovat kasvihuonekaasuja, mutta päästöt ovat huomattavasti fossiili peräisiä polttoaineita pienempiä. Joidenkin arvioiden  mukaan biokaasulla on mahdollista korvata jopa 17% maailman kulkuvälineissä käytettävistä fossiili peräisistä polttoaineista.

Biopolttoaine on orgaanisista aineista valmistettua öljyä, jota voidaan käyttää tavallisen bensiinin ja dieselin tapaan. Uusiutuvien öljyjen käyttö kulkuvälineissä ei ole uusi keksintö, esimerkiksi Henry Ford suunnitteli alunperin etanolin käyttämistä, ja jotkut aikaisemmista diesel moottoreista toimivat maapähkinäöljyllä.

Siinä missä fossiili pohjainen öljy on tehty miljoonia vuosia maan alla muhineista kasveista ja eläinten ruhoista, biopolttoöljy valmistetaan uusiutuvista orgaanisista aineista, mutta niiden toimintaperiaate on muuten sama. Ajatuksena on että biopolttoainetta varten kasvatettavat kasvit imevät itseensä lähestulkoon saman määrän hiilidioksidia ja metaania kun polttoaineen käytöstä vapautuu. Biopolttoaineen kasvatus ja prosessointi ei kuitenkaan ole välttämättä ympäristöystävällistä, sillä laajat viljelykset tarvitsevat laajoja alueita, joiden tieltä usein hakataan luonnon kannalta arvokasta metsää. Bioöljyn jalostamiseen kuljetuskäyttöön tarvitaan myös huomattavia määriä energiaa, joten sen hyödyllisyys on kyseenalaista.

Energiaa maankuoren alta

uusiutuva energia: aurinko, vesi, tuuli

Luonnollisesti uusiutuvien luonnonvarojen, kuten tuulen, veden, ja auringon, käytännöllisyyden eteen energian lähteinä tehdään jatkuvasti kovasti tutkimus työltä. Näiden rinnalle on noussut viime vuosina maankuoren luontaisen lämpöenergian vangitseminen ihmiskunnan hyväksi. Maan lämpöenergian lähteet ovat kuuma vesi ja kivi jotka sijaitsevat muutamia kilometrejä maankuoren alla, sekä huomattavasti syvemmällä kuoren alla löytyvä sula kivi jota kutsutaan magmaksi. Maankuoren alainen lämpötila on yleensä noin 10 ja 16 celsius asteen välillä, ja geotermaali pumput pystyvät käyttämään tätä lämpöä hyväkseen. Useimmat pumput käyttävät hyväkseen maankuoren alla virtaavaa lämmintä vettä, ja energian lähde on uusiutuva, sillä käytettyään veden lähteen loppuun, energiayhtiö pystyy korvaamaan sen uudella joka lämpenee ajan kanssa tarvittaviin asteisiin.

Geotermaali energia itse on täysin puhdasta, ja se ei päästä ilmakehään uusia kasvihuonekaasuja, tehden siitä ideaalin aseen ilmastonmuutoksen hidastamisen eteen. Valitettavasti tällä hetkellä laitteet joita käytetään lämpöenergian saamiseen päästävät ilmakehään suurehkoja  määriä hiilidioksidia ja metaania, joten sen tuotto ei ole täysin harmitonta. Näiden päästöjen määrä ei ole kuitenkaan läheskään yhtä suuri kuin fossiili peräisten polttoaineiden käytöstä aiheutuva.

Geotermaalin energian yksityiseen käyttöönottoon vaikuttavat sen suuret aloituskustannukset. Laitteet joilla lämmönlähteitä pystytään havaitsemaan maankuoren läpi ovat hyvin kalliita, mutta niillä on hyvä mahdollisuus ansaita itsensä takaisin. Yksityiskäyttöön vaikuttaa myös pumppaus laitteiden asettavat tila vaatimukset. Geotermaalia energiaa on kokeiltu viime vuosina myös laajemmassa kaupallisessa käytössä.