Az 1800-as évek végén a tudósok kidolgozták az alapjait a vízenergia és a földgáz teljes kiaknázására, amely kétfajta energia a mai világ infrastruktúrájának nagy részét képezi. Előnyeiken kívül mindkét forma logisztikai, gazdasági és etikai kihívásokat támaszt, elősegítve a vita fenntartható energiaforrásokként való hosszú távú életképességét.
Áramok kihasználása
Az egyiptomi és a görög civilizáció évezredekkel ezelőtt használta az áramló víz erejét, először vízikerékkel malomkövek esztergálására és búzamalásra. A későbbi gyárak az 1700-as években hasonló rendszereket fejlesztettek ki a textíliák és bútorok sorozatgyártására. Az 1800-as évek végi villamos generátor vízhozammal való házassága lehetővé tette az állandó áramforrást. 1881-ben a Niagara-vízesés az első vízerőmű helyszíne lett, amelyet a város utcai lámpáinak áramellátására használtak. Az elkövetkező 10 évben több mint 200 üzem épült az Egyesült Államokban. Az Újjáépítési Iroda 1902-es megalapítása után az Egyesült Államok nyugati részén több mint 220 gátat építettek öntözés és áramellátás céljából, és 56-ot vízerőművel láttak el.
Hidroelektromos kihívások
A vízerő előállításához használt gátak több szinten is hatással vannak a környezetre. A folyami ökoszisztémákban virágzó fajok szenvedhetnek a gát által létrehozott víztározóban, és tápanyagban gazdag üledékek, amelyeket a gátépítés csapdába ejtett, kevesebb termékenységet eredményezhetnek az ártereken és delták lefelé. Meglepő módon a gátak is hozzájárulnak az üvegházhatású gázok felhalmozódásához, amikor az újonnan kialakult tározó alá merülő élő növények elpusztulnak és szén-dioxiddá vagy metángá bomlanak. A gátak jelentős költségekkel járnak a földjogokért, adott esetben az építésért és a karbantartásért.
Szüksége van egy csővezetékre
Ókori emlékek Kr.e. 200-tól jelezze, hogy a kínaiak miként hozták létre a földgáz elégetésére szolgáló bambuszcsőrendszereket, amelyeket sós víz elpárologtatására és sótermelésre használtak. Hasonlóképpen, az 1800-as években az infrastruktúra kiépítése lehetővé tette a földgáz csővezetéken történő szállítását és a háztartási és üzleti struktúrák világításához való felhasználását. A villamos energia iránti kereslet és a földgázszállítás velejáró nehézségei csökkentek széleskörű elterjedése, bár a termelés még mindig emelkedett, hogy kielégítse a fűtési víz, a lakások és a főzés. A földgáztermelés 1973-ban tetőzött az Egyesült Államokban; Az Egyesült Államokban felhasznált földgáz mintegy 17 százalékát ma importálják, főleg Kanadából.
Természetes szempontok
A földgáz elégetve sokkal kevesebb szén-dioxidot termel, így tisztább energiaforrás, mint más fosszilis tüzelőanyagok, például olaj vagy szén. Azonban nagynyomású, lezárható elszigetelő rendszerekben kell tárolni és szállítani, különben szivárog. A földgázlerakódások gyakran előfordulnak a szénbányák és az olajkutak közelében, és általában metánból állnak más vegyületekkel, például butánnal, propánnal, vízgőzzel vagy szén-dioxiddal. A földgáz nem szokványos forrásokból is kinyerhető, például a hulladéklerakókból vagy szennyvíztisztító telepekből kinyert metán, így megújuló erőforrássá válik. A földgáz, mint például a sekély szénágyakban található lerakódások, nagy mennyiségű vizet tartalmazhatnak, ami lefolyást vagy ártalmatlanítást okozhat a helyi környezet számára.