Glavne supstitucije za naftnu i plinsku energiju uključuju nuklearna energija, solarna energija, etanol i energija vjetra. Fosilna goriva još uvijek uništavaju te alternative na globalnom i domaćem energetskom tržištu, ali postoji značajan javni zamah za povećanje njihove upotrebe.
Fosilna goriva (ugljen, nafta, propan i prirodni plin) čine više od 80% ukupne potrošnje energije u Sjedinjenim Državama. Alternativni oblici energije do sada su se pokazali neekonomičnim nadomjescima; manje su učinkovita i skuplja (ili, u slučaju nuklearne energije, potpuno ograničena od širenja) od fosilnih goriva.
Nuklearna elektrana
SAD ima 99 nuklearnih reaktora koji osiguravaju procijenjenih 20% ukupne domaće električne proizvodnje. Mnoge druge zemlje imaju veće koncentracije nuklearne energije; Francuska je, na primjer, prva svjetska nuklearna sila koja preko nje proizvodi gotovo 80% svoje električne energije.
Prema Nacionalnoj upravi za zrakoplovstvo i svemir (NASA), nuklearna energija je najučinkovitija zamjena za izazivanje fosilnih goriva za buduću potrošnju energije. U usporedbi s ciljem, plinom, naftom i etanolom, nuklearna energija proizvodi zanemarive štetne klimatske učinke.
Što je još važnije, nuklearna energija može raditi puno jeftinije od ostalih oblika čiste energije, poput sunca, vjetra ili hidroelektrane. Ipak, u SAD-u (i mnogim drugim zemljama) vlade su desetljećima zaustavile nuklearnu ekspanziju - dijelom iz straha za javnu sigurnost, a dijelom iz političkih razloga.
Solarna i vjetroelektrana
Solarna i vjetroelektrana dva su popularna obnovljiva izvora energije. Pristalice tvrde da ti nadomjesci nude čistu stanku od fosilnih goriva.
Kao što ističe Institut za energetska istraživanja, to zaista nije točno. Većina suvremenih solarnih i vjetroelektrana trebaju stalne rezervne izvore energije. Obično, električna energija proizvedena iz postrojenja za ugljen, u slučaju da postane oblačno, ili vjetrovi umiru. Oni također imaju velike kapitalne troškove.
Međunarodna agencija za energiju (IER) procijenila je da se potrošači trenutno oslanjaju na energiju sunca i vjetra za između 8% i 10% globalne potrošnje energije. Međutim, IEA priznaje da je potrebno donijeti posebne političke okvire, poput državnih subvencija i potpora koje se financiraju od poreza, kako bi se povećala upotreba ovih alternativa.