สารทดแทนหลักสำหรับน้ำมันและก๊าซ ได้แก่ พลังงานนิวเคลียร์พลังงานแสงอาทิตย์เอทานอลและพลังงานลม เชื้อเพลิงฟอสซิลยังคงแคระทางเลือกเหล่านี้ในตลาดพลังงานโลกและในประเทศ แต่มีแรงผลักดันจากภาครัฐอย่างมากในการเพิ่มการใช้ประโยชน์
เชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหินน้ำมันโพรเพนและก๊าซธรรมชาติ) มีสัดส่วนมากกว่า 80% ของการใช้พลังงานทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา รูปแบบของพลังงานทางเลือกได้มาถึงจุดนี้พิสูจน์แล้วว่าเป็นสิ่งทดแทนทางเศรษฐกิจ; มีประสิทธิภาพน้อยกว่าและมีราคาแพงกว่า (หรือในกรณีของพลังงานนิวเคลียร์ถูก จำกัด โดยสิ้นเชิงจากการขยายตัว) กว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล
พลังงานนิวเคลียร์
สหรัฐอเมริกามีเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ 99 เครื่องที่ให้การผลิตไฟฟ้าในประเทศประมาณ 20% หลายประเทศมีความเข้มข้นของพลังงานนิวเคลียร์มากกว่า ยกตัวอย่างเช่นฝรั่งเศสเป็นพลังงานนิวเคลียร์ชั้นแนวหน้าของโลกและผลิตกระแสไฟฟ้าได้เกือบ 80%
ตามที่องค์การการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) กล่าวว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นพลังงานทดแทนที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการท้าทายเชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับการใช้พลังงานในอนาคต เมื่อเปรียบเทียบกับเป้าหมายก๊าซน้ำมันและเอทานอลพลังงานนิวเคลียร์ก่อให้เกิดผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศที่ไม่พึงประสงค์เล็กน้อย
ที่สำคัญกว่านั้นพลังงานนิวเคลียร์สามารถทำงานได้ในราคาถูกกว่าพลังงานสะอาดอื่น ๆ เช่นแสงอาทิตย์ลมหรือไฟฟ้าพลังน้ำ อย่างไรก็ตามในสหรัฐอเมริกา (และประเทศอื่น ๆ) รัฐบาลได้หยุดยั้งการขยายตัวของนิวเคลียร์มานานหลายทศวรรษ - ส่วนหนึ่งจากความกลัวเพื่อความปลอดภัยสาธารณะและอีกส่วนหนึ่งด้วยเหตุผลทางการเมือง
พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ได้รับความนิยมสองแหล่ง ผู้เสนอยืนยันว่าสารที่ใช้แทนเหล่านี้มีตัวแบ่งที่สะอาดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล
ตามที่สถาบันวิจัยพลังงานชี้ว่าสิ่งนี้ไม่เป็นความจริง โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมในปัจจุบันส่วนใหญ่ต้องการแหล่งพลังงานสำรองอย่างต่อเนื่อง โดยปกติแล้วกระแสไฟฟ้าที่ผลิตจากโรงไฟฟ้าถ่านหินในกรณีที่มีเมฆมากหรือลมพัดลง พวกเขายังมีค่าใช้จ่ายเงินทุนล่วงหน้าจำนวนมาก
สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IER) คาดการณ์ว่าปัจจุบันผู้บริโภคใช้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมประมาณ 8% ถึง 10% ของการใช้พลังงานทั่วโลก อย่างไรก็ตาม IEA รับทราบว่ากรอบนโยบายเฉพาะจำเป็นต้องมีการออกกฎหมายเช่นการอุดหนุนและเงินอุดหนุนจากรัฐบาลที่เสียภาษีเพื่อเพิ่มการใช้ทางเลือกเหล่านี้
