Na konci 19. století vyvinuli vědci základy pro plné využití vodní energie a zemního plynu, dvou forem energie, které dnes pohánějí většinu světové infrastruktury. Kromě svých výhod představují obě formy logistické, ekonomické a etické výzvy a podporují určitou debatu o jejich dlouhodobé životaschopnosti jako udržitelných zdrojů energie.
Využití proudů
Egyptská a řecká civilizace využívala sílu tekoucí vody před tisíci lety, nejprve pomocí vodních kol obracela mlýnské kameny a drtila pšenici. Pozdější továrny v 17. století vyvinuly podobné systémy pro masovou výrobu textilu a nábytku. Trvalý zdroj elektřiny umožnilo uzavřít sňatek s elektrickým generátorem z konce 19. století a s vodní energií. V roce 1881 se Niagarské vodopády staly místem první vodní elektrárny, která se používala k napájení pouličních lamp města. Během příštích 10 let bylo ve Spojených státech postaveno více než 200 dalších závodů. Poté, co byla v roce 1902 založena Úřad pro rekultivaci, bylo v západních USA vybudováno více než 220 přehrad pro zavlažování a napájení a 56 bylo vybaveno vodními elektrárnami.
Hydroelektrické výzvy
Přehrady používané k výrobě vodní energie ovlivňují životní prostředí na několika úrovních. Druhy, kterým se daří v říčních ekosystémech, mohou trpět v rezervoáru vytvořeném přehradou a sedimenty bohaté na živiny zachycené stavbou přehrady mohou mít za následek nižší úrodnost pro nivy a delty po proudu. Přehrady také překvapivě přispívají k hromadění skleníkových plynů, když živé rostliny ponořené do nově vytvořené nádrže zemřou a rozloží se na oxid uhličitý nebo metan. Přehrady také přicházejí se značnými náklady na pozemková práva, kde je to možné, výstavbu a údržbu.
Potřebujete potrubí
Starověké záznamy z roku 200 př. naznačují, jak Číňané vytvořili bambusové potrubní systémy pro spalování zemního plynu, které používali k odpařování slané vody a výrobě soli. Podobně výstavba infrastruktury v 19. století umožňovala transport zemního plynu potrubím a jeho použití pro osvětlení v domácích a obchodních strukturách. Poptávka po elektřině v kombinaci s inherentními obtížemi při přepravě zemního plynu byla omezena široké přijetí, ačkoli výroba stále rostla, aby uspokojila regionální poptávku po topné vodě, domácnostech a vaření. Produkce zemního plynu dosáhla v USA vrcholu v roce 1973; přibližně 17 procent zemního plynu používaného v USA se nyní dováží, většinou z Kanady.
Přirozené úvahy
Zemní plyn při spalování produkuje mnohem méně oxidu uhličitého, což z něj činí čistší zdroj energie než jiná fosilní paliva, jako je ropa nebo uhlí. Musí však být skladovány a přepravovány ve vysokotlakých uzavřitelných uzavíracích systémech, jinak dojde k úniku. Usazeniny zemního plynu se často vyskytují v blízkosti uhelných dolů a ropných vrtů a obvykle se skládají z metanu s dalšími sloučeninami, jako je butan, propan, vodní pára nebo oxid uhličitý. Zemní plyn lze také těžit z nekonvenčních zdrojů, jako je metan získávaný ze skládek nebo čistíren odpadních vod, což z něj činí obnovitelný zdroj. Zemní plyn, jako jsou ložiska nacházející se v mělkých uhelných ložích, může obsahovat velké množství vody, což způsobuje odtok nebo komplikace při likvidaci místního prostředí.