Вся история человеческой цивилизации показывает, что борьба человека за выживание всегда была основана на освоении и использовании различных источников энергии.
Тепло первобытного костра от сжигания древесины было одним из первых, используемых человеком, видов энергии. Механическую энергию от потоков воды и ветра люди стали использовать уже на самых начальных стадиях развития общества.
Энергия в виде теплоты, полученная при сжигании разных видов топлива и используемая для обогрева жилища, приготовления еды, при плавке металлов и обжига гончарных изделий, с изобретением паровой машины в средине 18 века стала источником механической энергии. Изобретение теплового двигателя стало революционным прорывом в технике, позволяющим производить механическую работу в любом месте, куда можно доставить топливо.
Проблема передачи энергии на большие расстояния от источника и распределения ее среди потребителей была решена с открытием и применением электрического тока, который и сегодня является самым универсальным видом энергии в промышленности и в быту.
На сегодняшний день темпы роста производства и потребления энергии человечеством непрерывно увеличиваются и создают серьезные проблемы, самой главной из которых является освоение новых первичных источников энергии.
Первичные, используемые сегодня источники энергии, рассматриваются как не возобновляемые и возобновляемые.
К не возобновляемым источникам относятся ископаемые природные виды топлива: уголь, нефть (ее сохраняют в подземных резервуарах – http://petrometal.com.pt/rezervuar-stalnoj-dvuxstennyij), природный газ, сланцы, торф. Сюда же относится и уран — единственный элемент в природе, с помощью которого можно осуществить ядерную реакцию с выделением энергии. Ждет своего времени создание термоядерного источника энергии на основе синтеза легких ядер, который может обеспечить человечеству (в случае его реализации) практически неисчерпаемый источник энергии.
К возобновляемым источникам энергии относятся солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергия рек, энергия морских приливных волн, геотермальная энергия.
Использование этих источников энергии не уменьшает их запасов и интенсивности, все они обусловлены наличием солнечной радиации и будут существовать, пока солнце не исчерпает свой ресурс светимости.
На сегодняшний день основную часть расходуемой энергии человечество получает из не возобновляемых источников, хотя энергия солнечной радиации во много раз больше, чем суммарная энергия всех не возобновляемых источников. Однако препятствием к значительному промышленному использованию солнечной радиации является низкая плотность энергии, достигающей поверхности Земли (160 Вт/м2), и усилия ученых направлены на создание устройств, которые с приемлемым КПД смогут собирать, сохранять и преобразовывать солнечную энергию.
Все виды не возобновляемых запасов энергии человечество может использовать методом сжигания, что позволяет получать тепло, которое затем можно преобразовать в работу или в электроэнергию но с существенным ограничением — КПД процесса преобразования энергии по второму закону термодинамики остается существенно низким и, соответственно, по тому же закону любой другой вид исходной энергии после преобразования превращается в тепло при температуре окружающей среды и после использования безвозвратно излучается в мировое пространство.
Поэтому сегодня большое значение приобретают способы прямого преобразования энергии, при которых отдельные звенья в классическое схеме получения энергии от первичного источника можно исключить, что значительно повышает КПД всей установки.
Огромные масштабы производства и потребления энергии в сегодняшней индустрии создают проблемы ее транспортировки и накопления. Транспортировка угля, перекачка нефти и природного газа, транспортировка сжиженного природного газа в супертанкерах не могут сравниться по экономическим показателям с передачей электроэнергии по высоковольтным линиям. Однако пока не существует надежных и экономичных способов хранения запасов электроэнергии, это преимущество не может стать превалирующим. Над созданием способов аккумулирования больших количеств электроэнергии работает передовая научная мысль.
Сегодня ведутся работы по созданию искусственных жидких топлив (ИЖТ) и энергоносителей, которые способны заменить используемые сегодня виды топлива. Предполагается, что ИЖТ можно получать из угля, запасы которого на Земле значительны, а универсальным энергоносителем может стать водород, который можно получать из воды мирового океана с помощью ядерной энергии.