1850年以前，大多數美國家庭使用的都是用鯨油照明的鯨油燈。后來鯨油的需求量日益增加而鯨的數量卻越來越少，由此導致鯨油的價格不斷上升。不久，美國家庭開始廣泛普及應用能取代鯨油的替代燃料。1859年，當時的賓夕法尼亞州發掘出第一桶石油后，鯨油的使用率便很快驟減至15%左右。捕鯨業者比其他消費者更超前地體驗到了資源枯竭帶來的市場威脅。
不久的將來，石油大亨們面臨的厄運遠比昔日捕鯨者的處境更悲慘。其原因：一方面是全球的石油資源正在枯竭；另一方面是正在開發利用綠色與環保的新型能源。目前，各國的科學家們正在研究與開發的新型能源有：
植物光合能源
植物擁有的光合作用，使它們能有效地利用太陽光來合成養料，并將這些養料儲存下來。鑒于植物的這一特性，科學家們希望在未來能夠有效地利用植物的光合作用，幫助人類獲取更多的太陽能，甚至再將太陽能直接轉化為電能。
據悉，科學家未來研究的重點，是利用植物的特性，制造出一種新型的植物太陽能面板，以代替目前硅制的面板。據報道，美國桑迪亞國家實驗室開展的這項研究前景相當誘人，科學家將從植物中提取有效成分，制造出一種特殊材料，并將其嵌入金屬制的面板內。這種植物性材料一旦暴露在陽光下，就可以高效地吸收太陽能，并將所吸收的能量自動轉化為電能。
微生物功能能源
早在1910年，英國植物學家邁科普·波捷爾就指出，如果對某些功能微生物提供一定的能量，那么這些微生物將釋放出電流。如今在當捷拉·貝涅托領導下的一個英國專家小組正在繼續進行這個課題的研究。他們所分離出的1m l功能微生物培養物為基礎，用密度達每毫升1000億個細胞的微生物構成發電組，終于釋放出了大約0.2～1w的電能。當然，讓功能微生物發電需要提供糖料作能源，因此這樣的電池組的體積達10m3，假若每小時提供200kg的糖料作能源，那么該電池組所產生的電力將可以滿足一個小鎮居民的用電需要。如果一輛電動汽車以這樣的微生物電池組作動力，那么汽車行駛100k m所消耗的能源為4kg食糖。
日本一所工業大學和三菱公司合作，新近研制出一種微生物電池。這是將兩種功能細菌放入糖漿中，一種細菌能吞食糖漿而產生氫，同時也產生醋酸和其他有機酸；另一種細菌則使這些酸類再次產生氫。當這些氫氣被送人磷酸燃料電池時，便可發出電來。目前，這種微生物電池已在臨床化驗、科研、航天與探索宇宙等方面嶄露頭角。
今年，美國汽車制造商將向市場投放100萬輛可變燃料車，提供乙醇的加油站也將增加33%。麻煩在于，目前美國生產的乙醇多數來自玉米，其生產過程需要消耗大量礦物燃料。伯克利的丹尼爾·卡門認為，以玉米為原料的乙醇是一種“過渡”性燃料。他說：“要想讓乙醇對減少汽油消耗和緩解全球變暖等問題發揮作用，我們開始在大范圍內從玉米乙醇轉向纖維素乙醇。”纖維素乙醇由柳枝稷、木屑和玉米穗軸一類的農業廢料制成。
今天，用于制造這種燃料的酶價格昂貴。但是，解決辦法將“很巧妙”。能源部聯合基因組研究所所長埃迪·魯賓說：“白蟻尾腸中的微生物能把植物纖維素轉化為碳水化合物。我們正在對這些微生物的D N A進行排序，以便最終考慮通過生物工程培育出新的有機體以分泌這些酶。”換句話，從本質上說，我們的汽車不久將由蟲子的功能體液來提供動能。
藻類生物質能源
既不消耗煤、石油等不可再生能源，又不會向大氣釋放導致全球變暖的二氧化碳的海藻生物質能源利用已經試驗成功。英國西英格蘭大學已研制成一臺可發50～100kw電能的實用型樣機。
人類早就產生了利用燃料海藻發電的設想，只是有兩大難題沒有解決：高效培植海藻和提供給引擎燃燒的方法。西英格蘭大學的科研人員通過以下三個方面的革新，解決了上述難題。第一，是建造了海藻生長容器——生長室，海藻在里面比在自然界生長的效率高三倍多，利用太陽能的效率也比自然界高出三倍。第二，是把海藻磨成細粉，使海藻能像傳統引擎內噴入的油料一樣高效燃燒，而燃燒產生的二氧化碳，被送至海藻生長室，通過光合作用生成氫氣。在高濃度二氧化碳作用下，海藻生長得更快。第三，海藻生長過程與引擎結合為一個整體。
藻類是前景最為看好的新一代生物能源的材料。它生長速度快，能消耗二氧化碳。據統計，1英畝藻類每年生成的生物燃料可以超過5000加侖，而1英畝玉米每年生產的乙醇僅為350加侖。藻類燃料的另外一種優勢是，可以直接添加到當前的提煉和分銷系統里。而且，藻類生物質能源是可再生循環過程，不污染環境，其發電成本與火力發電差不多，有較高的利用價值。
塑料光生能源
塑料光生能源是把光生伏打電池嵌入塑料薄膜的表面，制成太陽能發電薄膜或模塊。這種太陽能發電薄膜廉價、轉換效率高，可以有多種用途，這種光生能源可最終使太陽能發電具有普及化的市場競爭力。在美國馬薩諸塞州有個Konarka技術公司，該公司正在開發把二氧化鈦及一種吸收光的染料涂覆在塑料薄膜的表面，染料分子吸收的光子激發二氧化鈦的電子從而發電；西門子的開發則是把一種納米級的碳60分子同導電的聚合物熔融在一起制成塑料太陽能電池；而美國通用電氣公司的新課題是利用一種有機發光二極管作為吸光材料來制造塑料光電池。在未來，塑料光生能源產生的效益將是巨大的，它可以貼在筆記本電腦外壁，隨時在光照條件下對電腦充電；也可以裝在電動汽車車身為電動機供電；住宅、廠房與辦公大樓的屋頂更可以覆蓋塑料光電池，以供應日常用電。
納米型光電能源
加州大學柏克利分校的化學家保羅·阿利維賽多正在研究使用超微（7nm×60nm）的化學物質cadmium telluride，以通過太陽光的光子能量吸收來引發電能。這種超微物質可以系統地鋪成一面200nm厚的光電能量控。這樣的納米型光電能量控就可以輕易地應用到建筑物上，很有效地把巨大的太陽能以電力方式儲存起來。保羅·阿利維賽多的發明成為現實后，能夠很大程度地減少我們對石油的依賴。
光聚液體能源
太陽每一個小時照射到地球上的能量，就比人類一年消耗的能量還多。如果科學家能夠將過剩太陽能轉化為光聚液體燃料，哪怕只是一小部分，就能解決我們對化石燃料的依賴，以及由此帶來的種種問題。其中美國桑迪亞國家實驗室開展的一項嘗試非常吸引人。
該實驗室在新墨西哥州的沙漠中安裝了一些直徑6m的圓盤狀鏡面，能將太陽光聚集照射到里面12個以每分鐘一圈的速度旋轉的同軸圓環上。旋轉的同軸圓環溫度高達200～800℃，如此高的溫度能驅出鐵銹里的氧。當如此高溫的同軸圓環轉到反應室較冷的暗處時，它們又能從注入反應室里的水蒸氣或二氧化碳中把氧吸回去，剩下富含能量的氫氣和一氧化碳——光聚液體燃料。
這種液體能源系統“可謂一石四鳥”，即帶給我們更清潔的能源供應，又有更高的能源保障，還有更低的二氧化碳排放和更小的氣候變化影響。
熱電子能源
目前市場上的太陽能電池，只能將接收到的陽光能量的10%至15%轉化為電能，以致發電成本居高不下。原因之一是單層硅吸收陽光的效率，理論上限大約是31%（實驗室中最好的光電池可以達到26%）。但是，英國皇家能源研究所對半導體晶體（或稱為“量子點”）的最新研究表明，這一理論上限可以提高到60%以上，這為開發低成本發電設備帶來了希望。在傳統光電池中，硅中的電子被射入的光子擊出而成為自由電子，能夠自由地流入導線，從而產生電流。不幸的是，陽光中許多光子能量太高，當它們擊打到硅上時，會產生一種“熱電子”，它們會以熱的形式迅速損失能量，在被導線捕捉到之前又重新回到初始狀態。如果能在熱電子冷卻前就捕捉到它們，那么光電池的效率上限就會翻一番。這也是英國皇家能源研究所計劃在十年內實現的科研目標。
廢熱再生能源
形狀記憶合金利用廢熱帶來額外能量。
在美國，人們消費的能源中，有60%白白浪費掉了，其中大部分以熱的形式從汽車排氣管和發電廠的煙囪中逃走。美國聯邦新能源研究所的科學家正試圖利用一種被稱為“形狀記憶合金”的新型材料，來捕捉這些寶貴的能量。形狀記憶合金能將熱能轉化為機械能，進而產生電力。該研究所的第一個目標是，回收汽車排氣系統中散發的熱能，驅動車載空調或音響系統。
該研究所的研究課題并不復雜，但離實用仍很遙遠。形狀記憶合金容易疲勞，會變得脆而易碎；需要連續處理3個月才能重新回到“本態”的形狀記憶；合金線很難組合成帶；如何解決利用空氣來有效加熱和冷卻合金帶也是一個挑戰。但是，科學家們認為：如果解決這些難題之后，廢熱再生能源將會推動地球環保的文明程度。人造龍卷風能源龍卷風和地震、火山一樣，是一種巨大的自然災害。它威力無比，一場龍卷風所釋放出的能量，相當于幾顆原子彈。它在一分鐘內所產生的能量，用以發電，足夠美國用上50年。目前，人類尚不能控制龍卷風使它趨利避害為人們服務。但已有科學家根據龍卷風形成原理，制造人造龍卷風，用來發電。
美國空氣動力學家伊約粵森研制了一種龍卷風模型，是將一塔形建筑四周全用板條間隔成方格小窗，朝風的一面開著，背風的一面關著，環球視野Global View風吹進塔內開始旋轉，形成小龍卷風。塔內裝有螺旋風轉動葉輪，當龍卷風將下方的空氣吸人塔時，葉輪轉動，推動發電機發電。這種龍卷風比裝有同樣大小口十輪的風車，功率高10倍。
科學家還提出了太陽能龍卷風發電站的設想：鋪設一個大面積的，完全透明的圓形塑料薄膜頂棚，棚四周向中心逐漸升高，并與中心的煙筒塔相連。當塑料棚內的空氣溫度，因吸收了由太陽輻射轉換成的地面輻射后，上升到20～50℃時，空氣便流向筒狀高塔，再沿高塔上升，于是帶動塔中葉輪。就是外界無風，塔內的氣流速度也能達到每秒60m，即龍卷風速，這種電站的功率可達70～100萬kw。
核聚變能源
自然界中，太陽的光和熱源自核聚變；氫彈的能量也來自核聚變。物理學家和工程師數十年來也一直在努力研究如何通過核聚變發電。現在，研究人員能夠輕松制造出可控核聚變反應——只要讓氫原子核足夠猛烈地碰撞壓縮到一起，它們就會融合，并釋放出中子和能量。然而，要讓核聚變用于發電，就必須做到更高效，以使反應所釋放的能量大于觸發反應，被稱為“點火”，所需的能量，這是科學界的一道難題。
核聚變發電是21世紀正在研究中的重要技術，主要是把聚變燃料加熱到1億度以上高溫，讓它產生核聚變，然后利用熱能。因此，美國利弗莫爾國家實驗室國家點火裝置（National Ignition Facility）的科學家設計出一套新方案：用核聚變來驅動裂變，利用原子分裂產生的能量來驅動傳統核反應堆，有望利用這一機制運作的實驗性核電站有望在20年內建成。
太空光電能源
利用太空光電能源的太空發電廠由兩部分組成，一是太陽能發電衛星；二是地面接受站。用火箭將太陽能發電衛星發射到空間軌道上，發電衛星在太空將太陽能轉化為電能，然后轉換成對人體無害的微波向地面發送，由地面接受站接受后，再將微波轉變為電能向用戶供電。據科學家推算，同樣面積的太陽能電池，在太空發電衛星上所發的電量，是在地面上所發電量的10倍以上。這是由于射向地面的太陽輻射能力被地球厚厚的大氣層吸收、反射和散射掉相當部分的緣故。而且，開發太空光電能源有兩大優點：一是可以充分利用太陽能，同時又不會污染環境；二是不用架設輸電線路，可直接向空中的飛船和飛機提供電力，也可向邊遠的山區、沙漠和孤島供電。這項新能源利用聽起來可能有點像是科幻，但實際上卻很簡單：首先讓地處2.2萬英里之外的太陽能電池板，以微波的形式將能源傳回地球，然后將其轉化為電力，并進入到電網中。計算結果令人振奮，直徑為1英里的地面接收站提供的電力大約為1000兆瓦，可以滿足100萬戶家庭的用電需求。考慮到這項新技術的最大障礙是把太陽能收集器送至太空的成本，因此必須設計出重量足夠輕、可以減少發射次數的系統。一些國家和公司希望，最早能夠在未來10年內提供這種太空電力。
