Aufkommende Technologien der erneuerbaren Energien

Andere Technologien für erneuerbare Energien (der dritten Generation-Technologien) sind noch in der Entwicklung und umfassen Zellulose-Ethanol, Hot-Dry-Rock-Geothermie und Meeresenergie. Diese Technologien sind noch nicht bewiesen oder haben eine begrenzte Kommerzialisierung. Viele von ihnen sind noch am Horizont und haben Potenzial im Vergleich zu anderen Technologien erneuerbarer Energien, aber immer noch davon abhängen, genügende Aufmerksamkeit und Finanzierung für Forschung, Entwicklung und Demonstration.

Hot-Dry-Rock-Verfahren

Das Hot-Dry-Rock-Verfahren (kurz: HDR) ist ein Verfahren zur Nutzung der im Erdkörper enthaltenen Erdwärme aus einer Tiefe zwischen 3.000 und 6.000 Metern. Das gleiche Prinzip wird mit den Begriffen HFR (Hot Fractured Rock) und Enhanced Geothermal System (EGS) beschrieben. Das Prinzip beruht auf der Herstellung und dem Betrieb eines überdimensionalen Wärmeübertragers im Untergrund zwischen mindestens zwei Bohrlöchern. Durch das Einpressen von Wasser mit Druck von bis zu 150 bar weiten sich die im Gestein vorhandenen Risse trotz des Gebirgsdruckes, und neue bilden sich aus. Diese bleiben bei einer mittleren Weite von weniger als einem Millimeter dauerhaft offen. So wird ein Wärmeüberträger mit riesiger Oberfläche im Gebirge zwischen den Bohrlöchern geschaffen. Während des Betriebes wird dem System durch die eine Bohrung kaltes Wasser zugeführt und an einer anderen Bohrung, angereichert durch evtl. natürlich vorhandene Tiefenwässer, erwärmt wieder entgegengenommen. Die natürlichen thermischen Auftriebskräfte des heißen Wassers erleichtern die Zirkulation.

Cellulose-Ethanol

Ethanol, der aus pflanzlichen Abfällen hergestellt wird, wird als Cellulose-Ethanol oder Lignocellulose-Ethanol bezeichnet. Wie der herkömmliche Ethanol-Kraftstoff ist er ein Ottokraftstoff, der durch Vergärung von pflanzlichen Abfallstoffen gewonnen werden kann (Bio-Ethanol). Seit Ende 2013 wird Cellulose-Ethanol mit mehr als 75 Millionen Liter jährlich in einer Anlage in Norditalien, die durch die Firma Beta Renewables betrieben wird, auch kommerziell hergestellt.

Künstliche Photosynthese

Die künstliche Photosynthese bezeichnet einen chemischen Prozess, bei dem mit Hilfe von Sonnenlicht chemische Produkte hergestellt werden. Analog zur biologischen Photosynthese sollen bei der künstlichen Photosynthese aus Sonnenlicht, Kohlenstoffdioxid und Wasser verschiedene Produkte wie Brennstoffe, Chemikalien oder Kohlenhydrate und Sauerstoff entstehen.

Algenkraftstoff

Algenkraftstoff ist ein Treibstoff, der aus Algen gewonnen wird. Als Algen werden Photosynthese betreibende, im Wasser lebende Lebewesen zusammengefasst, die phylogenetisch nicht näher verwandt sein müssen. Die meisten leben entweder in Süß- oder Salzwasser. Algen bestehen aus vielen verschiedenen Verbindungen und können durch unterschiedliche Verfahren als Biokraftstoff genutzt werden. Meist wird zwischen vier verschiedenen Algenkraftstoffen unterschieden:

1、Biodiesel: Aus einigen Algenarten kann Öl gewonnen werden. Dieses kann durch Umesterung in einen Kraftstoff umgesetzt werden, dessen Eigenschaften mit Dieselkraftstoff vergleichbar sind.

2、Bioethanol: Die Kohlenhydrate, die einen großen Anteil der Algenmasse ausmachen, könnten durch alkoholische Gärung zu Ethanol umgesetzt werden.

3、Biogas: Durch Vergärung der Algenmasse zu Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) kann energiereiches Biogas produziert werden.

4、Biowasserstoff: Einige Algenarten bilden unter bestimmten Bedingungen Wasserstoff (H2).

Experimentelle Solarenergie

Konzentrator-Photovoltaik Systeme verwenden Sonnenlicht, das auf Photovoltaik-Flächen konzentriert, zur Stromerzeugung. Thermoelektrikum oder "thermovoltaische" Geräte wandeln eine Temperaturdifferenz zwischen unterschiedlichen Materialien in einen elektrischen Strom.

Meeresenergie

Unter dem Begriff Meeresenergie werden verschiedene Formen von mechanischer, thermischer und physikalisch-chemischer Energie zusammengefasst, die in den Wassermassen der Weltmeere enthalten sind. Ihre technische Ausnutzung für die Energiegewinnung steckt noch in den Anfängen, doch könnte die Meeresenergie – entsprechenden technischen Fortschritt vorausgesetzt – in Zukunft einen bedeutenden Beitrag zur Energieversorgung der Menschheit leisten. Technologien zur Nutzung der Meeresenergie umfassen Gezeitenkraftwerke, Meeresströmungskraftwerke, Meereswärmekraftwerke, Osmosekraftwerke, Wellenenergie und Wellenkraftwerk. Üblicherweise nicht zur Meeresenergie werden Offshore-Windpark und Schwimmende Windkraftanlagen gezählt, die in die Kategorie Windenergie eingeordnet werden.