從火山到海浪能再到藻類，研究人員正在尋找可靠的替代品，以滿足石油、煤炭和天然氣枯竭時的全球能源需求。儘管新的煤炭、石油和天然氣開採和加工技術仍然是研發的主要重點，但這種情況可能在2035年發生變化，屆時替代能源將最終擺脫“替代”的標籤。
甲烷水合物甲烷水合物是在冰中發現的甲烷分子，是世界上最大的燃料儲備。2013年3月，日本成為世界上第一個成功從甲烷水合物中提取天然氣的國家。需要指出的是，甲烷水合物也是一種化石燃料，燃燒時會向大氣排放大量溫室氣體。
火山能風能風力發電前景廣闊。與固定式風力機相比，碳纖維風車與風力機具有相同的發電能力，但材料成本很低。谷歌的秘密研究團隊曾開發了無人駕駛汽車等科技，他們收購了這樣一家風箏發電公司，並試圖將風車發電作為風能利用的重要途徑。
太空太陽能太空中沒有云層或大氣干擾，太陽能電池板可以最大限度地收集太陽能。太陽能透過鐳射束或微波傳回地球。這個想法從20世紀70年代就開始了，現在，美國宇航局對這個想法非常感興趣，這大大增加了太陽能衛星發電的可能性。
細菌發電英國科學家正在對大腸桿菌進行基因改造，以產生一種類似石油的碳氫化合物膜。他們相信在不久的將來，人類將建造細菌燃料工廠，以生物量為食，生產成本效益高的燃料。
波浪能早在2008年，世界上第一座波浪發電廠在葡萄牙波爾圖投入執行。在蘇格蘭奧克尼的歐洲海洋能源中心，世界上最大的波浪發電廠於2013年初獲得批准。裝機容量為40mW的電廠可滿足近3萬戶居民的用電需求。與風能或太陽能相比，波浪能具有更大的可預測性，這意味著波浪能更容易融入電網。波浪發電廠佈置了大量巨型浮標，可將波浪動能轉化為電能。
電池的替代者超級電容器被稱為電池的替代品，可用於電動汽車和各種行動式裝置。科學家們將進行嚴格的測試，看看能否找到一種有效的方法來儲存超大容量電容器的電能，電容器可以儲存太陽能和風能等各種發電方式產生的電能。
微型粒子加速器英國研究人員發明了一種微型粒子加速器，類似於大型強子對撞機，但要小得多，它可以代替化石燃料。這種“袖珍”加速器使用釷，一種自然形成的放射性物質，產生大量的能量。只有一噸釷能產生相當於200噸鈾或350萬噸煤的能量。
生物質能在現有的生物質能發電過程中，樹葉和木材等生物質需要乾燥，然後分解產生甲烷、氫氣等氣體。丹麥發明家設計了一種新型生物質氣化爐，它可以捕捉溼物料中的水分，並以熱水的形式排出。該技術可使氣化爐的效率提高30%。
藻類人們知道藻類可以用來生產生物燃料，但如果不加以處理，它們還能產生能量嗎？美國科學家給出了肯定的答案。他們成功地從藻類細胞中“竊取能量”。雖然“被盜”的能量並不多，而且整個過程都需要額外的用電，但這項技術為高效綠色能源打開了一扇新的大門。