在进入21世纪的今天，开发新能源用以替代传统能源其难度之大是前所未有的。人类有数千年依靠木材生火的历史，后人类又学会了使用煤作为能源；而工业化社会又引来了石油。有了石油后，陆路和空中运输才得以迅猛发展。此时，人们几乎把过去烧火用的木材或者煤炭给淡忘了，也不经常去考虑能源需求的急剧增长将给世界带来什么样的后果。
今天的世界与过去的大不一样：石油价格一升再升，全球性变暖使得地球南北两极的冰山大量地融化。而下一次大规模的能源革命的来临是否跟以往的一样顺利，将取决于以下3个问题：什么时候世界石油生产达到顶峰？人类因燃烧矿物燃料而排放的大量二氧化碳对地球气候产生的影响究竟有多严重？可替代能源是否大量存在，并且人们能否承受得起其价格？这些问题只有科学和技术能够回答，但是社会政策方面的努力也能起到相当的作用。
世界石油耗尽的日子已经不远了，对于这一点，现在很少再有人持怀疑态度了。但是全球石油需求还在以每年1%或者2%的速度增长，我们现在正以每秒钟1000桶的速度从地下抽取石油。持悲观态度的人们（大多数曾在石油公司工作过的地质学家）预测，石油生产将很快达到极限。美国地质学家M.K.哈伯特（M.King Hubbert）于1956年就成功地预测美国的石油生产会在70年代达到极限；持乐观态度的人们（大多数是资源经济学家）则坚持认为，石油生产对经济和政治的依赖已超过地下探明的石油储量，技术创新将促使石油生产继续增长。即便按照乐观派的看法，本世纪中叶将是石油生产的极限。到了那时，美国将要有40%的石油替代物。考虑到急剧变化的气候因素，更加迫切需要使用非矿物燃料。
如果说石油供应极限真地将很快到来，或者因气候方面的缘故而人们不得不远离矿物燃料，那么人类将迎来大规模的替代能源供应的时代。仅太阳照射到地球表面的能量就高达86000万亿瓦，相当于全人类每年消耗能量的6600倍。而自然界的风能、生物能和核能也是很充裕的，应该有很多的机会与时间去有效地开发利用它们。
当然，替代能源中部分也存在其自身的问题。主张利用核裂变作为新能源的人们还未能找到处理放射性核废料的无可争议的方法。考虑到将承担的重大责任和巨大的投资，很多公司也只能望“核”兴叹。而再生能源分布太散，要把它们收集起来生成足够的能量其难度很大。迄今为止，全球风能利用装机容量已超过400亿瓦，每生产1000瓦的电能其成本是4.5美分。
情况看似不错，但是再生能源的产量与矿物燃料的使用量相比实在太少。以美国为例，它的再生能源产量只占全部能源产量的大约6%。现在，全球能源需求（折合成电能）每年将近13万亿瓦，到本世纪中叶，世界个别地区的能源需求将达到30万亿至60万亿瓦。因此，必须更大程度地扩大再生能源利用的规模，逐步取代现有能源，这对世界未来能源需求最终将产生意义重大的影响。
为了未来，现在我们需要做些什么？合理、高效地使用能源是目前实施能源战略计划的首要条件，这样我们可以争取到多一点的时间来开发、改进替代能源的使用效率。在过去的30年里，太阳能设备的成本已经下跌了两位数。许多专家指出，太阳能系统在被广泛采用之前，其价格成本再需大幅下降。而纳米技术的发展有望使人们能够利用新颖的半导体系统提高太阳能收集器的效率。或许在不久的将来，我们还能直接从日光、二氧化碳和水中获得化学燃料。