thumb|300px|Aandeel hernieuwbare energie ten opzichte van de totale energieconsumptie (2015) thumb|Meer dan honderd meter hoge windmolens in het landschap van Oesterwurth, Duitsland thumb|Suikerriet in Brazilië. Hoewel steeds meer restmateriaal wordt gebruikt als biobrandstof, worden nog altijd oerwouden platgebrand voor plantages voor biobrandstoffen. thumb|Zonnepanelen op het platteland in Mongolië. Op afgelegen plekken is lokaal opgewekte energie van economisch belang. thumb|Zonnecollectoren zoals deze in Griekenland leveren warm water. Omdat ze technisch eenvoudig zijn, worden ze ook al veel in ontwikkelingslanden gebruikt. thumb|Een getijdenelektriciteitscentrale in Bretagne, Frankrijk thumb|Aandeel duurzame elektriciteit uit binnenlandse energiebronnen (in % van het totale elektriciteitsverbruik in Nederland)CBS Statline: Hernieuwbare elektriciteit; binnenlandse prod., import en export, 1990-2013
Duurzame energie, groene energie of hernieuwbare energie is energie waarover de mensheid voor onbeperkte tijd kan beschikken en waarbij, door het gebruik ervan, het leefmilieu en de mogelijkheden voor toekomstige generaties niet worden benadeeld.
De vormen van hernieuwbare energie die het meest gebruikt worden, zijn biomassa, waterkracht, windenergie, zonne-energie en aardwarmte.
Inleiding Soms worden de termen duurzame energie en hernieuwbare energie als synoniemen gebruikt. Door anderen wordt er wel een onderscheid gemaakt: een hernieuwbare bron moet voor praktisch onbeperkte tijd te gebruiken zijn, een duurzame energiebron moet daarenboven weinig milieuschade met zich meebrengen. Zo bestaat er discussie over de duurzaamheid van het gebruik van biomassa als energiebron, maar wordt biomassa wel tot de hernieuwbare energiebronnen gerekend. Daarnaast worden nog andere gerelateerde termen gehanteerd, zoals schone energie en groene energie, waarbij meestal de nadruk op de milieu- en klimaatimpact ligt. De Engelse term low carbon energy, 'CO2-arme energie' omvat ook kernenergie en het gebruik van fossiele brandstoffen met CO2-afvang en -opslag en is dus niet een synoniem voor hernieuwbare energie, maar CO2-arme energie komt wel voor in de context van verduurzaming van de energievoorziening. Zo is kernenergie opgenomen in de EU-Taxonomie voor duurzame activiteiten en zet de Nederlandse overheid ook in op kernenergie als onderdeel van de overgang naar een duurzame energievoorziening.
Om de opwarming van de aarde tegen te gaan is een lagere CO2-uitstoot, onder meer door de elektriciteitsproductie, steeds belangrijker geworden. Het vervangen van fossiele energiebronnen door hernieuwbare energie, oftewel de energietransitie, krijgt daarbij logischerwijs veel aandacht. Op basis van een rapport van REN21 uit 2017 droegen duurzame energiebronnen 19,3% bij aan het wereldwijde energieverbruik en 24,5% aan hun opwekking van elektriciteit in 2015 en 2016. Deze energie is verdeeld als 8,9% afkomstig van traditionele biomassa, 4,2% als warmte-energie (moderne biomassa, geothermie en zonnewarmte), 3,9% van waterkracht en de resterende 2,2% is elektriciteit uit windenergie, zonne-energie, geothermie en andere vormen van biomassa.
Ondanks de toename in productie en gebruik van duurzame energie lukte het op mondiaal niveau ook in 2019 niet om het gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen; integendeel: het gebruik van fossiele brandstoffen stijgt eveneens.Gebruik van fossiele brandstoffen stijgt Our World in Data. Gearchiveerd op 24 juni 2023.Duurzame energie vult vooral de extra vraag naar energie in NRC, 13-12-2019. Gearchiveerd op 23 maart 2023. Op enkele plaatsen lukt dit iets beter. Maar zelfs in Duitsland, dat sterk inzet op duurzame energie, daalt de uitstoot van CO2 maar weinig.Waarom de CO2-uitstoot in Duitsland ondanks veel duurzame energie niet veel daalt Acatech.de, mei 2019
Definities De Verenigde Naties definieert hernieuwbare energie ('renewable energy') als "energie uit natuurlijke bronnen die sneller worden aangevuld dan verbruikt." Duurzame energie ('sustainable energy) wordt door VN-organisaties in een bredere context beschouwd, vanuit de definitie van duurzaamheid ('sustainability') uit het Brundtland-rapport: "voorzien in de behoeften van het heden zonder het vermogen van toekomstige generaties om in hun eigen behoeften te voorzien in gevaar te brengen." In de mondiale Duurzameontwikkelingsdoelstellingen van de VN wordt op het gebied van energie richting 2030 onder andere gestuurd op universele toegang tot betaalbare, betrouwbare en moderne energiediensten, terugdringen van emissies, vergroting van het aandeel hernieuwbare energie en snellere toename van de energie-efficiëntie. Daarbij wordt niet alleen rekening gehouden met de ecologische duurzaamheid, maar ook met de economische en sociale duurzaamheid. In het RISE-rapport van de Wereldbank worden toegang tot elektriciteit, energie-efficiëntie en hernieuwbare energie als de pijlers van duurzame energie genoemd. Voor bepaalde ontwikkelingslanden komt daar ook toegang tot koken op schone energie bij.
De Europese Unie definieert hernieuwbare energie als "energie uit hernieuwbare niet-fossiele bronnen, namelijk windenergie, zonne-energie (thermische zonne-energie en fotovoltaïsche energie) en geothermische energie, omgevingsenergie, getijdenenergie, golfslagenergie en andere energie uit de oceanen, waterkracht, en energie uit biomassa, stortgas, gas van rioolzuiveringsinstallaties, en biogas." Om te definiëren wat door de EU als ecologisch duurzame economische activiteiten (waaronder energieproductie) worden aangemerkt is de EU-Taxonomie opgesteld. Leidend daarin is het beginsel "geen ernstige afbreuk doen" (Do No Significant Harm - DNSH), bekeken aan de hand van zes mogelijke milieueffecten, waaronder impact op klimaatverandering en biodiversiteit. Op basis daarvan is bepaald dat o.a. kernenergie en aardgas in de EU voorlopig ook als duurzame investeringen worden aangemerkt.
De Nederlandse overheid volgt de Europese Hernieuwbare energierichtlijn (RED II) en hanteert daarom dezelfde definitie voor hernieuwbare energie als de EU. Hernieuwbare en duurzame energie worden regelmatig als synoniemen gebruikt, onder andere door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland en het Centraal Bureau voor de Statistiek. In de context van verduurzaming van de energievoorziening, worden niet alleen hernieuwbare energiebronnen maar ook andersoortige energiebronnen of -maatregelen meegenomen. Zo maakt kernenergie onderdeel uit van de kabinetsplannen om de klimaatdoelen te behalen en worden met de Stimulering Duurzame Energieproductie en Klimaattransitie (SDE++) niet uitsluitend aan hernieuwbare energiebronnen subsidies verleend, maar ook aan andere activiteiten die de CO2-uitstoot verminderen.
Het Internationaal Energieagentschap rekent energie uit zon, wind, waterkracht, biomassa en specifieke kleinere bronnen tot hernieuwbare energie ('renewables'). De organisatie plaatst het begrip duurzame energie ('sustainable energy''') in de bredere context van duurzame ontwikkeling, omdat energie hier nauw mee samenhangt op de gebieden van economie, milieu en sociale welvaart. Maatregelen op het gebied van duurzame energie moeten volgens het Energieagentschap een balans vinden tussen die drie dimensies. Dit sluit aan op de interpretaties van de Verenigde Naties en de Europese Unie van duurzame ontwikkeling, gebaseerd op het Brundtland-rapport.
Het Van Dale woordenboek geeft het woord 'hernieuwen' de betekenissen 'weer nieuw maken' of 'weer nieuw worden' (het woord 'hernieuwbaar' is niet in het woordenboek opgenomen). De betekenis van 'duurzaam' is 'lang durend', 'weinig aan slijtage of bederf onderhevig' en/of 'het milieu weinig belastend'. Het Oxford English Dictionary woordenboek geeft voor 'renewables' ('hernieuwbare energiebronnen') de betekenis "soorten energie die op natuurlijke wijze kunnen worden vervangen, zoals energie uit wind of water" en voor 'sustainable ('duurzaam') de betekenissen "waarbij natuurlijke producten en energie worden gebruikt op een wijze die het milieu niet schaadt" en "wat lang kan doorgaan of voortgezet kan worden".
Geschiedenis Sinds de eerste oliecrisis in 1973 is in Nederland onderzoek gedaan naar alternatieve technologie om beter gebruik te maken van de natuurlijke en onuitputtelijke energiebronnen als wind, zon, getijden en golven, onder andere aan het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) in Petten en het TNO instituut voor milieu, energie en procesinnovatie. Met name in kringen van de oliemaatschappijen werd dit soort onderzoek met enige argwaan bekeken, voor een deel omdat men beducht is de grip op de energiemarkt gedeeltelijk kwijt te raken.
Sommige oliemaatschappijen, zoals Shell, zijn zelf in dit soort onderzoek gestapt, hoewel met tussen de 6 en 10% van de totale investeringen van dit bedrijf deze investeringen nog zeer achterblijven bij de investeringen in fossiele brandstof.Shell investeert meer in duurzame projecten, maar over hoeveel dollars hebben we het dan, Trouw, 7 juni 2019, geraadpleegd 29 januari 2021. Gearchiveerd op 18 mei 2021.
Geopolitieke impact Vanaf 2010 is er steeds meer discussie over de geopolitieke impact van het toenemende gebruik van hernieuwbare energie. Er wordt verwacht dat bij voormalige exporteurs van fossiele brandstoffen hun geopolitieke macht zou verzwakken, terwijl landen met veel zonneschijn, wind-, waterkracht- of geothermische bronnen dit zou worden versterkt. Ook wordt verwacht dat landen die rijk zijn aan kritieke materialen voor technologieën, voor hernieuwbare energie meer geopolitieke macht zullen verwerven.
De GeGaLo-index van geopolitieke winsten en verliezen beoordeelt hoe de geopolitieke positie van 156 landen kan veranderen als de wereld volledig overgaat op hernieuwbare energiebronnen. Voormalige exporteurs van fossiele brandstoffen zullen naar verwachting verliezen in de index, terwijl de posities van voormalige importeurs van fossiele brandstoffen en landen die rijk zijn aan hernieuwbare energiebronnen, naar verwachting zullen verbeteren.
Vormen van duurzame energie Zonne-energie
Zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit via PV-cellen. Deze elektriciteit wordt ook wel zonnestroom genoemd. Thermische zonne-energie. Dit is een algemene term voor drie soorten energietoepassingen. De eerder genoemde zonneboiler en ruimteverwarming, zoninstraling door ramen in gebouwen, dus benutting zonder speciale apparaten, en concentrated solar power (CSP). Dit laatste is vooral in zuidelijke landen toepasbaar. CSP is het door middel van spiegels concentreren van zonlicht op een te verhitten medium, dat op zijn beurt gebruikt wordt om stoom op te wekken voor de aandrijving van turbinegeneratoren. Een techniek die uitsluitend, maar zeer bruikbaar is voor grootschalige energieopwekking, zoals bij de sinds midden jaren 1980 in bedrijf zijnde zonnekrachtcentrale bij Kramers Junction, Californië (USA). Zonnecollectoren zetten zonlicht om in warmte. Vooral goedkope, grote versies, zoals buizen in asfalt, buitenwanden en dakbedekking, kunnen in combinatie met warmteopslag in grondwater en een warmtepomp juist in Nederland en België tot enorme CO2-reducties leiden. Zonnetoren. Door zonnewarmte wordt er in een verticale pijp een constante luchtstroom ontwikkeld. Dit systeem kan een vermogen hebben gelijk aan dat van een conventionele elektriciteitscentrale.