Konec 19. stoletja so znanstveniki razvili temelje za popolno izkoriščanje hidroelektrarn in zemeljskega plina, dveh oblik energije, ki danes poganjata večino svetovne infrastrukture. Obe obliki poleg koristi prinašata logistične, gospodarske in etične izzive, kar spodbuja nekatere razprave o njihovi dolgoročni sposobnosti preživetja kot trajnostnih virov energije.
Izkoriščanje tokov
Egipčanska in grška civilizacija sta pred tisočletji uporabljala moč tekoče vode, najprej z vodnimi kolesi za obračanje mlinskih kamnov in mletje pšenice. Kasneje so tovarne v 17. stoletju razvile podobne sisteme za množično proizvodnjo tekstila in pohištva. Poroka z električnim generatorjem iz poznih 1800-ih v hidroelektrarne je tisto, kar je omogočilo stalen vir električne energije. Leta 1881 je Niagarski slap postal mesto prve hidroelektrarne, ki se je uporabljala za mestne ulične luči. V naslednjih 10 letih je bilo v ZDA zgrajenih več kot 200 obratov. Po ustanovitvi Urada za melioracijo leta 1902 je bilo po zahodu ZDA zgrajenih več kot 220 jezov za namakanje in oskrbo z električno energijo, 56 pa je bilo opremljenih s hidroelektrarnami.
Hidroelektrični izzivi
Jez, ki se uporablja za pridobivanje hidroelektrarne, vpliva na okolje na več ravneh. Vrste, ki uspevajo v rečnih ekosistemih, lahko trpijo v rezervoarju, ki ga ustvari jez, in na sedimenti, bogati s hranili, ujeti pri gradnji jez, lahko povzročijo manj plodnosti na poplavnih ravnicah in delte dolvodno. Presenetljivo jezovi prispevajo tudi k kopičenju toplogrednih plinov, ko žive rastline, potopljene v novo nastali rezervoar, odmrejo in se razgradijo v ogljikov dioksid ali metan. Jezovi imajo tudi precejšnje stroške pravic do zemljišč, kjer je to primerno, gradnje in vzdrževanja.
Potrebuje cevovod
Starodavni zapisi iz leta 200 pr. navedite, kako so Kitajci ustvarili bambusove cevne sisteme za izgorevanje zemeljskega plina, s katerim so izhlapevali slano vodo in proizvajali sol. Prav tako je gradnja infrastrukture v 19. stoletju dovoljevala, da se zemeljski plin prevaža po ceveh in uporablja za luči v domačih in poslovnih strukturah. Povpraševanje po električni energiji v povezavi z lastnimi težavami pri transportu zemeljskega plina se je zmanjšalo razširjeno sprejemanje, čeprav se je proizvodnja še vedno povečevala, da bi zadostila regionalnim potrebam po ogrevanju vode, domov in kuhanje. Proizvodnja zemeljskega plina je v ZDA dosegla vrhunec leta 1973; približno 17 odstotkov zemeljskega plina, ki se uporablja v ZDA, se zdaj uvaža, večinoma iz Kanade.
Naravni premisleki
Zemeljski plin pri gorenju proizvede veliko manj ogljikovega dioksida, zaradi česar je čistejši vir energije kot druga fosilna goriva, kot sta nafta ali premog. Vendar ga je treba hraniti in prevažati v visokotlačnih zaprtih sistemih za zadrževanje, sicer bo puščalo. Naloge zemeljskega plina se pogosto pojavljajo v bližini premogovnikov in naftnih vrtin in so običajno sestavljene iz metana z drugimi spojinami, kot so butan, propan, vodna para ali ogljikov dioksid. Zemeljski plin lahko pridobivamo tudi iz nekonvencionalnih virov, na primer metana, ki se pridobiva na odlagališčih ali čistilnih napravah, zaradi česar je obnovljiv vir. Zemeljski plin, kot so nahajališča v plitvih plasteh premoga, lahko vsebuje velike količine vode, kar ustvarja zaplete pri odvajanju ali odlaganju lokalnega okolja.