Od początku swojego istnienia człowiekowi niezbędna do życia była energia. Na początku nauczył się wykorzystywać energię zgromadzoną w łatwo dostępnych surowcach czyli głównie w drewnie. Wykorzystywał ją do ogrzewania, przygotowywania posiłków i odstraszania dzikich zwierząt. W miarę rozwoju cywilizacji dostrzeżono ogromny potencjał wód i energię kinetyczną, jaką niosą ze sobą wiatry. Początkowo te źródła energii niezbędne były do ułatwiania wielu prac mechanicznych czyli np. mielenia ziarna czy przenoszenia ciężkich przedmiotów. Stopniowo jednak wraz z wynalezieniem elektryczności zaczęły stanowić obok paliw kopalnych źródło energii elektrycznej. Wynalazkiem dopiero ostatnich kilkudziesięciu lat jest wykorzystywanie energii drzemiącej w jądrach atomowych. Jest to niewątpliwie najbardziej wydajne, choć stale budzące strach źródło energii.

Jeden z podziałów energii dzieli jej źródła na konwencjonalne i alternatywne. Do źródeł konwencjonalnych należą paliwa kopalne czyli węgiel kamienny, ropa naftowa i gaz ziemny. Natomiast do źródeł alternatywnych zalicza się energie słoneczną, energie wiatru, energię wody (rzek oraz pływów morskich), energię biomasy i energię atomową.

Inaczej źródła energii można podzielić na odnawialne i nieodnawialne. Jako źródła nieodnawialne wymienia się oczywiści paliwa kopalne.

Natomiast do źródeł odnawialnych czyli takich, które potrafią same się odtworzyć w czasie krótszym niż są wykorzystywane zalicza się energię wody, energię wiatru, energię geotermiczną oraz energię słoneczną.

Nie do końca wiadomo jak sklasyfikować energię jądrową. Wiadomo bowiem ,że zapas substancji promieniotwórczych na Ziemi jest bardzo duży, praktycznie nie do wykorzystania (jak np. deuter) , niemniej jednak nie są to substancje, które potrafią same się odnowić.

Warto teraz pokrótce omówić poszczególne źródła energii. Na początku skupmy się na energii jaką niesie promieniowanie słoneczne. Natężenie promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi w ciągu roku z powodzeniem wystarczyłoby na pokrycie zapotrzebowania na energię całej planety. Trzeba jednak wziąć pod uwagę kilka czynników. Mianowicie ilość docierającego w dane miejsce promieniowania jest uzależniona od szerokości geograficznej tego miejsca oraz od pory roku. Ponadto, aby energia słoneczna mogła być wykorzystana duża moc promieniowania musi zostać skupiona na stosunkowo małym obszarze. Nie wszędzie więc i nie zawsze jest opłacalne wykorzystywanie tej energii.

Energia słoneczna może być wykorzystana na dwa sposoby. Albo zamieniana jest na energię cieplną w kolektorach słonecznych albo służy do produkcji energii elektrycznej w ogniwach fotowoltaicznych.

Ogniwa takie budują baterie słoneczne. Dzięki dużej ilości takich ogniw uzyskiwany prąd ma dużą moc. Ogniwa słoneczne zbudowane są zwykle z domieszkowanego krzemu krystalicznego.

Z bateriami słonecznymi miał do czynienia każdy z nas. Bateryjki takie znajdują się bowiem w zegarkach i kalkulatorach. Natomiast baterie o dużych rozmiarach wykorzystywane są w elektrowniach słonecznych.

Jak już wcześniej zostało wspomniane aby energia słoneczna mogła służyć do produkcji energii elektrycznej musi zostać najpierw zogniskowana. W tym celu wykorzystuje się specjalne zwierciadła.

Wśród krajów europejskich największą elektrownię słoneczną posiada Francja. Moc tej elektrowni wynosi około 2.5 MW.

Aby zwiększyć wydajność elektrowni słonecznych można by budować je na powierzchni satelitów geostacjonarnych. Docierające tam promieniowanie słoneczne pozwalałoby na uzyskanie dziesięciokrotnie większej energii niż na powierzchni Ziemi. Następnie taka energia mogłaby zostać przekonwertowana na energię fal ultrakrótkich i w tej postaci dotrzeć na powierzchnię Ziemi. Tutaj energia fal ulegałaby zamianie na energię elektryczną.

Budowa takich konstrukcji osiągających duże rozmiary byłaby znacznie ułatwiona dzięki stanowi nieważkości. Jednak tak jak wszystko i ten pomysł ma swoje wady. Mianowicie na orbitę musiałaby zostać przetransportowana bardzo duża ilość elementów do budowy takich elektrowni. Będzie to wymagało częstych startów statków kosmicznych czyli będzie bardzo kosztowne, a także szkodliwe dla atmosfery ziemskiej. Na razie jednak wszystko to pozostaje w sferze projektu i być może przyszłe technologie pozwolą na rozwiązanie tych problemów.

Innym rodzajem energii alternatywnej jest energia wiatrowa. Ten dział energetyki wykorzystuje energię kinetyczną przesuwających się mas powietrza. Jednak nie każdy obszar na powierzchni naszej planety ma warunki sprzyjające wykorzystaniu wiatru jako źródła energii. Wyliczona minimalna prędkość startowa wiatru, która jest potrzebna do rozruchu elektrowni wiatrowej to 4 m /s.

Energię wiatrową powszechnie wykorzystywano już od najdawniejszych czasów. Pierwsze doniesienia o budowie wiatraków pochodzą ze starożytnej Persji. Wiatraki stanowiły element konstrukcyjny młynów . Posiadały skrzydła , które poruszały się w płaszczyźnie poziomej. Przytwierdzone były one do pionowego wała, którego drugi koniec był połączony z kamieniem młyńskim. Wiatraki bardzo szybko zyskały sobie dużą popularność także w krajach europejskich. Jednak ich plan budowy był nieco inny. Mianowicie miały one postać wiatraków kołowych. Wiatrak osadzony był na pionowym słupie, a skrzydła wiatraka obracały się w pionie. Położenie takiego wiatraka można było regulować za pomocą specjalnego drąga, w który zaopatrzona była konstrukcja. Z biegiem lat człowiek nauczył się wykorzystywać energie wiatru do produkcji energii elektrycznej w elektrowniach wiatrowych.

Współczesne silniki wiatrakowe składają się z dwu lub trójłopatowych śmigieł zamocowanych na stalowych lub betonowych wieżach.

Moc takiego pojedynczego silnika wiatrowego zależy przede wszystkim od tego jak wysoka jest wieża na której zamocowana jest konstrukcja oraz od tego jakie rozmiary mają śmigła wirnika. Decydującym czynnikiem jest jednak prędkość wiatru.

Niewątpliwą zaletą takich elektrowni jest możliwość ich budowy na obszarach gdzie występują trudności w przesyle energii elektrycznej produkowanej tradycyjną metodą. Ale okazuje się, że elektrownie wiatrowe o dużej mocy musiałyby zajmować bardzo duże obszary. Byłyby również źródłem dosyć dużego hałasu. Pojawiają się również głosy, ze mogłoby to mieć wpływ na populacje ptactwa na danym terenie. Nie wszystkim to odpowiada i dlatego w ostatnim czasie pojawia się wiele głosów przeciwnych elektrowniom wiatrowym.

Energię można czerpać także z biomasy. Pod wpływem energii słonecznej w procesie fotosyntezy produkowane są substancje organiczne. Ich ilość czyli przyrost biomasy zależy od kilku czynników, m.in. od poziomu nasłonecznienia. W Polsce jeden hektar użytków rolnych daje w ciągu roku dziesięć ton biomasy. Energia uzyskana z tej ilości surowca odpowiada energii jaką daje pięć ton węgla kamiennego.

Energię z biomasy czerpie się przez jej spalanie. Chodzi tutaj głównie o słomę oraz drewno przeznaczone na opał. Jest to biomasa wysuszona. Można także wykorzystywać biomasę nie wysuszoną. Używa się ją do procesu fermentacji zachodzącej w warunkach beztlenowych. Produktem takiego procesu jest biogaz.

Sposobem wykorzystania biomasy jest także fermentacja alkoholowa materiałów organicznych takich jak trzcina cukrowa czy ziemniaki . 

Dane statystyczne podają, że w 1984 roku energia uzyskiwana z biomasy na świecie stanowiła 13 procent całkowitej produkcji energii. Natomiast w roku 1990 ten procent spadł do 12.

Kolejnym rodzajem energii alternatywnej jest energia geotermalna czyli energia wnętrza Ziemi. Jak wiadomo temperatura jądra ziemskiego jest bardzo wysoka, sięga 4500 stopni C. Energia ta przemieszcza się z jądra ku warstwom powierzchniowym, tak ,że temperatura skorupy ziemskiej wynosi około 1000 stopni C. Nic więc dziwnego, że dochodzi do ogrzewania wód znajdujących się pod powierzchnią ziemi. Im głębiej są zlokalizowane tym większą mogą mieć temperaturę. W niektórych rejonach maja one ułatwioną drogę na powierzchnię ziemi i w związku z tym ujawniają się jako gorące źródła lub gejzery. Wody o największych temperaturach mogą być wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej. Pierwsza taka elektrownia powstała na terenie Włoch już w roku 1904. Wykorzystywana woda miała temperaturę rzędu 140 - 260 stopni. Ze względu jednak na wartość ciśnienia pod powierzchnia ziemi nie występowała jako para lecz jako ciecz. Dopiero pod wpływem ciśnienia atmosferycznego zamieniała się w parę wodną, która napędzała turbiny elektrowni.

Na przeważającym jednak obszarze nie jest opłacalne docieranie do wód najgłębiej położonych. Dotyczy to także naszego kraju. W kilku miejscach w Polsce wykorzystuje się wody położone płycej , a więc o niższej temperaturze. Służą one do ogrzewania budynków.

Czasami też wykorzystuje się ciepło zgromadzone w skałach znajdujących się pod powierzchnią ziemi w ten sposób, że służy ono do ogrzewania wód sztucznie wpompowywanych w ich okolice pod powierzchnię ziemi.

Wydobywanie wód geotermalnych niesie ze sobą także zagrożenia. Mianowicie problemem są gazy, które wydostają się z odwiertów. Chodzi tutaj przede wszystkim o siarkowodór oraz o promieniotwórczy radon, który wprawdzie sam nie jest szkodliwy, ale szkodliwe są produkty jego rozpadu.

Od dawna wykorzystywana formą energii jest energia wody. Początkowo wykorzystywana ona była do napędzania młyńskich kół, a potem także nauczono się ją wykorzystywać w kuźniach.

W obecnych elektrowniach wodnych woda napędza turbiny elektryczne. Położenie elektrowni wodnej jest ściśle uzależnione od ukształtowania terenu . Można wyróżnić dwa rodzaje elektrowni rzecznych. Pierwszy stanowią elektrownie z naturalnym dostępem wody. Mogą to być elektrownie przepływowe czyli takie , które korzystają bezpośrednio z energii wody, która w danej chwili płynie w rzece. Są jednak i takie elektrownie, które są dodatkowo wyposażone we własne zbiorniki wodne. I przez to nie są uzależnione np. od spadku poziomu wody w rzece.

Źródła rzek znajdują się na terenach wyżej położonych niż ich ujścia . I właśnie dzięki temu możliwy jest swobodny spływ ogromnej masy wody rzecznej z punktów o wyższej energii potencjalnej do punktów gdzie energia potencjalna wody jest mniejsza. Ta różnica energii potencjalnej przechodzi w energie kinetyczną. Drugim rodzajem elektrowni są elektrownie zwane szczytowo - pompowymi.

Elektrownie wodne klasyfikuje się ze względu na ich moc. Wyróżnia się trzy grupy elektrowni:

- duże elektrownie , których moc przekracza 10 MW

- elektrownie o mocy z zakresu: 200 kW do 10 MW 

- mikroelektrownie - o mocy do 200 kW. 

Jeśli chodzi o nasz kraj do energia wodna dostarcza zaledwie 2.7 % całkowitej energii elektrycznej produkowanej w Polsce. Nasza największa elektrownia to elektrownia na Wiśle we Włocławku. Moc tej elektrowni to około 160 MW.

Oprócz energii rzek do produkcji energii elektrycznej może służyć także energia pływów morskich. O tym jak dużą energię niosą ze sobą wody morskie wiedzieli już od dawna mieszkańcy nadmorskich terenów. W osiemnastym wieku zaczęto budować pierwsze młyny , które poruszane były wodami przypływów i odpływów.

Każdy taki młyn był zaopatrzony w zbiornik retencyjny. Gdy następował przypływ woda poprzez śluzy dostawała się do tego zbiornika. Po pewnym czasie śluzy zamykano. I teraz w momencie odpływu cofająca się woda wprawiała w ruch koło młyńskie.

Na podobnych zasadach funkcjonuje elektrownia wybudowana we Francji. Powstała ona u ujścia rzeki Rance.

W miejscu ujścia , w poprzek rzeki ustawiono tamę. Znajdujące się w jej wyposażeniu urządzenie działają na zasadzie turbin, które mogą poruszać się w dwóch kierunkach w zależności od kierunku przepływu wody. Tama zawiera łącznie 24 turbiny. W momencie gdy jest przypływ dochodzi do spiętrzania wody aż do chwili ustanowienia różnicy miedzy poziomami wynoszącej około półtora metra. Woda następnie kieruje się ku turbinom, powoduje ich ruch i generowanie energii elektrycznej. W momencie gdy dochodzi do odpływu woda zmienia kierunek i turbiny poruszając się w drugą stronę znowu powodują wytwarzanie energii elektrycznej.

W czasie maksymalnego przypływu śluzy są zamykane. Aby dodatkowo zwiększyć poziom wody w rzece do jej wód przepompowuje się część wód z morza. Natomiast odwrotna sytuacja ma miejsce podczas odpływu. Wtedy

Żeby dodatkowo zmniejszyć poziom wody w rzece część wody z rzeki wypompowuje się do morza.

Maksymalna osiągalna moc tej elektrowni wynosi około 240 MW. Elektrownie wykorzystujące energię pływów mają wiele zalet. Mimo to ich liczba na całym świecie nie jest duża. Za taki stan rzeczy odpowiadają wysokie koszty budowy takiej elektrowni a także dość specyficzne warunki jakie musi spełniać nadbrzeże. Niewątpliwie duże znaczenie ma tutaj także odpowiednio duża różnica poziomów wody przypływów i odpływów.

Najpóźniej człowiek nauczył się wykorzystywać energię zgromadzoną w jądrach atomowych. Energia ta może być uwalniana zarówno w reakcjach rozszczepienia jąder ciężkich jak i syntezy jąder lekkich.

Do tej pory powstały elektrownie oparte na reakcjach rozszczepienia i stanowią bardzo wydajne źródło energii.

Wystarczy powiedzieć, że jeden gram materiału rozszczepialnego , jakim jest uran 235 dostarcza taką samą ilość energii jak 2.5 tony paliwa kopalnego.

Jednak rozwój energetyki jądrowej postępuje bardzo powoli. Jest to niewątpliwie spowodowane nieufnością ludzi w stosunku do tego źródła energii.