En la actualidad, la mayor fuente de energía se deriva de la quema de carburantes que contienen carbón. Este proceso suele ser poco eficiente, no renovable y además conlleva efectos secundarios nocivos para el medio ambiente.
La energía solar supondría una alternativa factible de energía en muchas zonas del mundo si el coste de su producción y los terrenos necesarios para generarla fuesen suficientemente económico y los sistemas de almacenamiento suficientemente eficaces.
La generación de la electricidad solar depende de la conversión fotovoltaica o de la concentración de luz solar directa. La conversión fotovoltaíca funciona, en días nublados, con una eficacia menor, mientras que el sistema de concentración de luz solar directa se puede lograr sin semiconductores. En ambos casos, no se requiere mucho material, y los diseños mecánicos pueden ser sencillos y relativamente fáciles de mantener.
Sistemas de detección solar pueden beneficiarse de ordenadores baratos y actuadores compactos. La energía se puede almacenar de forma eficiente durante algunos días en flywheels relativamente grandes construidos de diamante fino con un peso de agua. Sistemas más pequeños de almacenamiento de energía se pueden construir con muelles de diamantes y ofrecen una densidad de energía parecida al almacenamiento de combustible químico y mucho más alta que baterías disponibles hoy en día.
El electrólisis y la recombinación del agua ofrecen una energía escalable, almacenable y transportable. Sin embargo, sí existe un coste en la eficiencia y en la complejidad de la tecnología para tratar de forma segura con el almacenamiento y el transporte de hidrógeno a grande escala.
Soluciones solares se podrían implementar a escala individual, de pueblo o a nivel nacional. La energía de luz solar directa supone aproximadamente 1kv por metro cuadrado. Si esto se divide por 10, teniendo en cuenta las horas de noche, días nublados y problemas de sistema, la demanda actual del mercado norteamericano (unos 10 kv por persona) requeriría unos 100 metros cuadrados de superficie por persona. Si se multiplica esta cifra por una población de 325 millones de personas, el resultado es la necesidad de cubrir aproximadamente 12.500 millas cuadradas con coletores solares. Esto representa tan solo el 0,35% de la totalidad del superficie del territorio de los Estados Unidos. Y mucho de este espacio se podría conseguir a través de tejados o, incluso, el superficie de carreteras.
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