1/ Nhiệt năng chuyển đổi của đại dương (OTEC)

Nước gần bề mặt của đại dương được sưởi ấm nhờ ánh mặt trời, trong khi ở vùng sâu thì khá lạnh. Như vậy, nếu sử dụng một loại chất lỏng có độ sôi thấp (như amoniac) cho luân chuyển từ vùng nước lạnh lên vùng nước ấm, thì có thể tận thu khoảng chênh lệch nhiệt để tạo điện năng. Ước tính, chỉ cần thu được 1% tổng năng lượng mặt trời trong lòng đại dương đã đủ cung cấp hơn 20 lần toàn bộ nhu cầu dùng điện của nước Mỹ trong một ngày. Tuy nhiên các nhà máy OTEC đòi hỏi thiết bị phức tạp, cồng kềnh và khoản đầu tư rất lớn.

2/ Phong điện tại gia

So sánh với những "cánh đồng gió" sản xuất phong điện mang tính công nghiệp với những tháp cao chừng 24 m và đường kính cánh quạt 3-8 m thì những turbin nhỏ với đường kính chỉ 117 cm, sản xuất 400 watt dùng cho mỗi hộ gia đình là điều khá hợp lý. Điều cần quan tâm là không phải lúc nào các turbin nhỏ này cũng làm việc một cách hoàn hảo.

3/ Nhiên liệu hydro cho xe hơi

Hydro sẽ phản ứng với oxy để tạo ra điện năng cung cấp cho máy xe hoạt động. Ống xả của xe không thải ra khí gây ô nhiễm mà chỉ thải ra nước. Nhược điểm là hydro thường được lấy từ methan trong tự nhiên, quá trình trích xuất này lại thải ra một lượng lớn carbon dioxide.

4/ Xe điện

Xe điện hiệu quả hơn hẳn so với xe chạy bằng xăng khi không có khí thải. Tuy nhiên, thách thức lớn nhất vẫn là những khối pin lưu trữ để cung cấp điện năng cho xe. Các nhà khoa học đang tìm cách hạ giá thành khối pin và tăng hiệu năng hoạt động, rút ngắn thời gian tái nạp pin.

5/ Năng lượng từ sóng nước

Thiết bị thủy động học thoạt nhìn như chiếc cối xay gió nhưng nằm trong lòng nước. Dòng chảy của sông, suối, dòng hải lưu... đều có thể làm xoay turbin để tạo điện năng và không tạo ra chất thải làm hại môi trường.  Các nhà khoa học đang tìm cách sản xuất loại động cơ bền vững hơn so với thiết bị hiện đang sử dụng.

6/ Địa nhiệt

Đó là nguồn năng lượng cực lớn nằm trong lòng đất. Hiện nay trên toàn thế giới khai thác khoảng 8.000 MW từ địa nhiệt, trong đó nước Mỹ chiếm đến 2.800 MW. Để khai thác nguồn địa nhiệt cần kinh phí đầu tư ban đầu rất lớn.

7/ Những cánh đồng gió

Mỹ được xếp hạng nhất về khai thác phong năng, hiện tại nước này sản xuất khoảng 18.000 MW đủ cung cấp cho 5,4 triệu hộ gia đình. Bộ Năng lượng Mỹ lên kế hoạch đến năm 2030, phong năng cung cấp 20% tổng năng lượng cho nước này.

Sản lượng không bằng Mỹ nhưng Đan Mạch lại dẫn đầu nếu tính bình quân lượng phong điện trên đầu người. Hiện nay, Đan Mạch đã đạt 20% tổng lượng điện từ gió. Việc đặt các trạm phong năng tại nơi nào cũng cần tính toán hợp lý tránh làm tổn hại môi trường sinh thái của các loài chim.

8/ Năng lượng mặt trời

Có hai cách để khai thác nguồn năng lượng này.  Cách thứ nhất là dùng thiết bị thu ánh sáng để đun sôi nước, hơi nước sẽ vận hành turbin để sinh điện. Cách thứ hai là thu thẳng ánh sáng mặt trời qua các tế bào quang năng rồi chuyển thành điện năng. Cần phải có bộ phận dự trữ để hoạt động về ban đêm khi mặt trời đã lặn.

Các nhà khoa học đang tìm cách tăng khả năng thu và chuyển đổi quang năng của các tế bào năng lượng mặt trời, hiệu năng hiện tại được đánh giá là còn quá thấp.

9/ Năng lượng hạt nhân

Hiệu quả của năng lượng hạt nhân rất cao nhưng mọi người đều lo ngại nếu nhà máy điện hạt nhân xảy ra sự cố. Bên cạnh đó, xử lý chất thải phóng xạ cũng là vấn đề hết sức quan trọng.

10/ Khai thác quang năng tại gia

Cũng giống như khai thác phong năng tại chính căn nhà mà chúng ta đang sống. Sau khi lắp đặt hệ thống, hóa đơn tiền điện sẽ biến mất, thậm chí bạn còn có thể bán lượng điện năng thừa. Tuy nhiên, chi phí ban đầu là cả một vấn đề: cần đến 30.000 USD cho một hệ thống này.