انرژی‌های تجدیدپذیر نقش حیاتی در توسعه پایدار دارند و بدون آنها، کربن‌زدایی از زندگی شهری کاملاً غیرممکن خواهد بود.
به گزارش ایمنا، مدت‌ها است که دیگر سیستم‌های انرژی خورشیدی و بادی به‌عنوان گزینه «جایگزین» استفاده نمی‌شوند و استفاده از آنها بسیار فراگیرتر از سوخت‌های فسیلی است. شهرهای بسیاری در سراسر جهان به‌طور فعال از منابع مختلف انرژی تجدیدپذیر به‌عنوان بخشی از استراتژی خود برای دستیابی به هدف کربن‌صفر استفاده می‌کنند.
برق بادی در سال ۲۰۰۰ در ایالات متحده آمریکا، ۲۰۱۰ در اروپا و ۲۰۱۹ در چین به برابری شبکه رسید، به این معنی که از آن تاریخ، تولید انرژی بادی مقرون‌به‌صرفه تر از سوخت‌های فسیلی بوده است. برابری شبکه برق خورشیدی نیز در سال ۲۰۱۴ به دست آمد.
انرژی‌های تجدیدپذیر از منابع تقریباً بی‌پایانی به‌دست می‌آیند که به‌طور طبیعی و بدون نیاز به دخالت انسان بازسازی می‌شوند. نباید انرژی‌های تجدیدپذیر را با عنوان انرژی‌های سبز و کم‌تأثیر اشتباه گرفت؛ انرژی‌های پایدار که لزوماً تجدیدپذیر نیستند، ویژگی است که برای توصیف انرژی‌های سبز نوظهور و پرهزینه استفاده می‌شود.
بر اساس دستورالعمل اتحادیه اروپا انرژی‌های تجدیدپذیر در گروه‌های خورشیدی، بادی، برق‌آبی، زمین‌گرمایی، موج، زیست‌توده و سوخت زیستی تقسیم‌بندی می‌شوند.
انواع مختلفی از انرژی خورشیدی وجود دارد که ساده‌ترین و مستقیم‌ترین آن، استفاده از نور خورشید برای گرم کردن خانه‌ها یا منبع‌های آب توسط یک کلکتور خورشیدی است. محبوب‌ترین سیستم‌های تولید انرژی خورشیدی نیز پنل‌های خورشیدی هستند که نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.
دولت آلمان از اول ژانویه ۲۰۲۳ برای ساختمان‌هایی که در برلین در حال بازسازی یا ساخت هستند، نصب پنل‌های خورشیدی در حداقل ۳۰ درصد از مساحت سقف یا نمای ساختمان را الزامی کرده است. علاوه بر این، نیروگاه‌های حرارتی خورشیدی بزرگ از هلیواستات یا آینه برای جذب انرژی از نور خورشید استفاده می‌کنند.
بر اساس معیار ERoEI که برای سنجش انرژی بازگشتی از انرژی سرمایه‌گذاری شده معرفی می‌شود؛ برای انرژی خورشیدی به ازای هر ژول که برای ساخت و نگهداری یک پنل خورشیدی استفاده می‌شود، بین ۱.۷ تا ۲۰ ژول انرژی مفید به دست می‌آید.
انرژی باد از مولدهایی استفاده می‌کند که هم در خشکی و هم در دریا قابل‌نصب هستند و به‌عنوان یک موتور معکوس با وزش باد می‌چرخند و انرژی الکتریکی تولید می‌کنند. در شهر کوچک راک‌پورت در ایالت میسوری آمریکا، چهار توربین بادی مجاور سالانه ۱۶ میلیون کیلووات ساعت برق تولید می‌کنند. این مقدار بیش از نیازهای انرژی ساکنان آن است که حدود ۱۳ میلیون کیلووات ساعت در سال تخمین زده می‌شود.
نیروی آبی از یک توربین برای مهار نیروی آب جاری استفاده می‌کند. هرچند ERoEI انرژی آبی می‌تواند بسیار بالا باشد، اما تأثیرش بر مناطق اطراف و جوامع محلی که سدهای برق‌آبی در آن قرار دارند، این نیرو را به گزینه‌ای بحث‌برانگیز تبدیل می‌کند. منابع عظیم برق‌آبی در ۴۷ شهر برزیل تا ۷۰ درصد از نیاز انرژی را تأمین کنند.
انرژی زمین‌گرمایی از گرمای درون زمین استفاده می‌کند و به کمک آن منابع آب ساختمان‌ها را گرم می‌کند یا با تولید بخار آب امکان تولید برق را فراهم می‌کند. ریکیاویک به‌دلیل موقعیت جغرافیایی خود از فعالیت‌های زمین‌گرمایی قابل‌توجهی بهره می‌برد که گرمایش بیش از ۹۰ درصد ساکنان آن را تأمین و بخش قابل‌توجهی از نیازهای برق آنها را برآورده می‌کند.
یک ژنراتور می‌تواند از انرژی موج حاصل از فرکانس امواج دریا برای تولید انرژی الکتریکی استفاده کند. این منبع با انرژی آبی کمتر شناخته‌شده مرتبط است، که بر اساس فشار اسمزی در مناطقی قابل تولید است که در آن آب شیرین با آب دریا برخورد می‌کند.
انرژی زیستی که به سوخت زیستی نیز شناخته می‌شود، انرژی است که از زیست‌توده همچون فضولات حیوانات و بقایای محصولات کشاورزی و مواد غذایی به دست می‌آید. استفاده از این نوع انرژی بسیار بحث‌برانگیز است زیرا هزینه آن بسیار بالا است، کربن را در اتمسفر آزاد می‌کند و قیمت مواد غذایی اساسی را به‌شکلی ناپایدار افزایش می‌دهد. علاوه بر این، ERoEI این انرژی به ندرت از یک واحد فراتر می‌رود.
در استکهلم ۹۰ درصد از سیستم گرمایش شهری شهر از زیست‌توده حاصل از بقایای جنگل‌های محلی و ضایعات چوبی تأمین می‌شود که توسط شورای نظارت بر جنگل‌ها تأیید شده است.
ساده‌ترین راه سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر، نصب پنل‌های خورشیدی یا سرمایه‌گذاری مستقیم در مزارع بادی است. سوخت‌های فسیلی به‌دلیل کمبود منابع قیمتشان در حال افزایش است و استخراج دشوار این منابع محدود و آلاینده، معیار EroEI آنها را کاهش می‌دهد. برای مثال سال ،۱۹۴۰ میزان EroEI بنزین ۱۰۰ بود و امروز ۸ است.
برخلاف سوخت‌های فسیلی سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر باعث کاهش قیمت آنها می‌شود. به عبارت دیگر، هرچه خانواده‌ها، شهرها و دولت‌ها تأسیسات انرژی خورشیدی و بادی بیشتری را در نزدیکی شهرها نصب کنند، برق حاصل از آنها انعطاف‌پذیرتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر خواهد بود.