Det finns, som du säkert vet, en mängd enorma problem med konventionella fossila bränslen - kol, olja, och naturgas - som vi har litat på för att driva våra samhällen sedan den industriella revolutionen.

För en, de tar slut:Vissa analytiker tror att vi redan har nått toppolja, och att den globala produktionen mer eller mindre kommer att minska från och med nu. Och även om det finns betydligt mer kol och naturgas, de är fortfarande extremt begränsade resurser, och experter kan redan förutse "topp" kol och gas, för. För det andra, förbränning av fossila bränslen avger både partikelformig luftförorening och växthusgaser. Den förra stryper städer runt om i världen med smog, och det senare bidrar till klimatkrisen:dessa värmefångande biprodukter från fossila bränslen är den enskilt största bidragsgivaren till global uppvärmning.

Så, loppet pågår för att ersätta dem med en framtida energikälla. Klart, det är inte fossila bränslen. Men tyvärr, det är osannolikt att det finns någon enda kraftkälla som definitivt kommer att ersätta kolväten. Det finns ingen "fri energi", ingen magisk kula.

Istället, framtidens energi måste genereras av ett lapptäcke av förnybara källor:vind, sol, geotermisk, hydro, och ja, kärnkraft, kommer förmodligen alla att spela en roll för att generera morgondagens el. (Och ja, Jag säger el, eftersom förbränningsmotorn och andra gasdrivna motorer kommer att fasas ut tillsammans med fossila bränslen)

Så låt oss ta en titt på hur framtidens energimix kan se ut.

Först ut är solenergi. Solar är det överlägset mest lovande; det är den sektor som alla desperat hoppas på, korsar fingrarna, ber att tekniken fortsätter att förbättras mest dramatiskt. Varför? Eftersom solljus på sikt är den mest förekommande kraftkällan på planeten. Tillräckligt med energi faller på jordytan i form av solljus på en enda timme för att driva hela den moderna civilisationen under ett år.

På grund av detta, forskare arbetar övertid för att förbättra effektiviteten hos solpaneler, för att förbättra sin energi tillbaka på investering (EROI), och för att göra dem billigare. Tekniken förbättras verkligen snabbt - Moores lag, som säger att, inom datorer, "Antalet transistorer som kan placeras billigt på en integrerad krets fördubblas ungefär vartannat år, "har visat sig mer eller mindre gälla banan för förbättring av solenergi.

Som sådan, solen växer upp runt om i världen, både i stort, centraliserade matriser, och i mindre, distribuerade projekt som takpaneler och solvärmare. Länder som inser vikten av sol marknadsför det på hemmaplan; Tyskland, till exempel, har använt ett inmatningstariffprogram som belönar solägare för att ansluta sina enskilda paneler till nätet. I slutet av 2011, det förväntas installera 5, 000 MW nya projekt. Någon annanstans, en massiv soluppsättning planerad för Saharaöknen är på väg att byggas nu - år 2050, den ensam skulle kunna tillgodose 15% av Europas totala energibehov.

Vindkraft kommer att vara nästan lika viktigt under de kommande åren. Det är kanske den mest etablerade förnybara energikällan (förutom hydro), och är lika billig som fossila bränslen på många marknader runt om i världen. Men än så länge, den uppfyller bara uppskattningsvis 2,5% av världens elbehov. Men det förändras. Vindparker distribueras runt om i världen - berömt, i Texas och Great Plains, just här i USA får Iowa nu 20% av sin kraft från vindkraftverk. Och just nu, nästan alla vindprojekt är på land. Men den sanna energiprestigheten ligger offshore, där vindarna är starkare och det finns färre restriktioner för utvecklingen. Till exempel, analytiker har beräknat att det finns tillräckligt med havsbaserad vindpotential för att driva Europa sju gånger.

Vattenkraft, genereras vanligtvis av dammar, där floder vänder mäktiga turbiner inuti, har funnits i evigheter. Den levererar för närvarande cirka 8,25% av världens kraft, och kommer sannolikt att fortsätta göra det framåt. Och, självklart, det finns andra framväxande förnybara tekniker som kan spela en betydande roll. Chef bland dem, geotermisk kraft, som utnyttjar den stora värmen som stiger ur jordskorpan. Potentialen för denna teknik är stor:Google-finansierad forskning avslöjar att geotermi kan generera tio gånger mer energi än alla våra för närvarande drivande kolverk tillsammans. Vissa förutspår att geotermiska projekt en dag kommer att producera så mycket som en sjättedel av världens energi. Det finns andra, också:vågkraft, vilket är ungefär precis vad det låter som, är en ny teknik, men en lovande.

Till sist, varje diskussion om världens energiframtid måste drabba kärnkraften. Den uppfyller 13-14% av planetens energibehov, och kommer sannolikt att förbli i bilden trots tragedier som Fukushima -sammanbrottet. Eftersom det också är en politiskt populär energikälla (om inte en allmänt populär) är den positionerad att spela en betydande roll när det gäller att producera kolfri kraft när världen går vidare för att hantera klimatkrisen. Förvänta dig fler kärnkraftverk framöver, men inte många - de kommer sannolikt att förmörkas av säkrare, verkligt förnybara källor som vind, sol, och geotermi blir mer och mer livskraftigt.

Så. Så här kommer framtidens energikälla att vara:Inte ett enda bränsle, inte någon mytisk Energon -kub, men en blandning av konkurrerande ren teknik som för närvarande inte ens utgör hälften av världens nuvarande kraftmix. Med andra ord, vi har gott om bra alternativ. Och ingen av dem är fossila bränslen.

Nu, den större frågan är hur snart dessa framtida energikällor kommer att nå dominans. Om vi ​​hoppas kunna undvika farliga nivåer av global uppvärmning, det hade varit bättre snart. I det här sammanhanget, energins framtid är helt beroende av den mänskliga folkens kollektiva vilja. Kommer vi att bestämma oss för att vända oss bort från tidigare förorenande bränslen och ta till oss koldioxidsnål teknik? Eller kommer vi att fortsätta bete oss som om framtidens energikälla är det mäktiga kolvätet, som vi har gjort under hela vår industrihistoria? Bara tiden får utvisa:framtiden, självklart, är något knepigt att förutsäga.