Возобновляемая энергия, полезная энергия, получаемая из возобновляемых источников, таких как Солнце (солнечная энергия), ветер (энергия ветра), реки (гидроэлектроэнергия), горячие источники (геотермальная энергия), приливы (энергия приливов) и биомасса (биотопливо).
В начале 21 века около 80 процентов мирового энергоснабжения приходилось на ископаемое топливо, такое как уголь, нефть и природный газ. Ископаемое топливо — это ограниченные ресурсы; большинство оценок показывают, что доказанные запасы нефти достаточно велики, чтобы удовлетворить мировой спрос, по крайней мере, до середины 21 века. Сжигание ископаемого топлива имеет ряд негативных экологических последствий. Электростанции,-работающие на ископаемом топливе, выбрасывают в воздух загрязнители, такие как диоксид серы, твердые частицы, оксиды азота и токсичные химикаты (тяжелые металлы: ртуть, хром и мышьяк), а мобильные источники, такие как транспортные средства,-работающие на ископаемом топливе, выделяют оксиды азота, окись углерода и твердые частицы. Воздействие этих загрязнителей может вызвать болезни сердца, астму и другие проблемы со здоровьем человека. Кроме того, выбросы от сжигания ископаемого топлива являются причиной кислотных дождей, которые привели к подкислению многих озер и, как следствие, к нанесению ущерба водной флоре и фауне, повреждению листьев во многих лесах и образованию смога во многих городских районах или вблизи них. Кроме того, сжигание ископаемого топлива приводит к выбросу углекислого газа (CO2), одного из основных парниковых газов, вызывающих глобальное потепление.
Напротив, в начале 21 века на долю возобновляемых источников энергии приходилось почти 20 процентов мирового потребления энергии, в основном за счет традиционного использования биомассы, такой как древесина, для отопления и приготовления пищи. К 2015 году около 16 процентов общего объема электроэнергии в мире приходилось на крупные гидроэлектростанции, тогда как на другие виды возобновляемой энергии (такие как солнечная, ветровая и геотермальная энергия) приходилось 6 процентов от общего объема производства электроэнергии. Некоторые энергетические аналитики считают ядерную энергетику формой возобновляемой энергии из-за низкого уровня выбросов углекислого газа; В 2015 году ядерная энергетика произвела 10,6 процента мировой электроэнергии.
В 1990-е годы рост ветровой энергетики превысил 20 процентов, фотоэлектрической энергии — 30 процентов ежегодно, а технологии возобновляемых источников энергии продолжали расширяться на протяжении всего начала 21 века. В период с 2001 по 2017 год общая установленная мощность ветровой энергии в мире увеличилась в 22 раза, увеличившись с 23 900 до 539 581 мегаватт. Фотоэлектрические мощности также увеличились, увеличившись на 50 процентов только в 2016 году. Европейский Союз (ЕС), который в 2005 году производил примерно 6,38 процента своей энергии из возобновляемых источников, в 2007 году поставил цель увеличить этот показатель до 20 процентов к 2020 году. К 2016 году около 17 процентов энергии ЕС приходилось на возобновляемые источники. Цель также включала планы по сокращению выбросов углекислого газа на 20 процентов и обеспечению того, чтобы 10 процентов всего потребления топлива приходилось на биотопливо. ЕС был на пути к достижению этих целей к 2017 году. В период с 1990 по 2016 год страны ЕС сократили выбросы углекислого газа на 23 процента и увеличили производство биотоплива до 5,5 процента от всего топлива, потребляемого в регионе. В Соединенных Штатах многие штаты отреагировали на обеспокоенность по поводу изменения климата и зависимости от импорта ископаемого топлива, поставив цели по постепенному увеличению использования возобновляемых источников энергии. Например, Калифорния потребовала, чтобы ее основные коммунальные компании производили 20 процентов своей электроэнергии из возобновляемых источников к 2010 году, и к концу того же года калифорнийские коммунальные предприятия достигли цели в пределах 1 процента. В 2008 году Калифорния увеличила это требование до 33 процентов к 2020 году, а в 2017 году штат еще больше увеличил целевой показатель использования возобновляемых источников энергии до 50 процентов к 2030 году.
