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作为现代人类赖以生存的第一能源，石油正在以飞快的速度被消耗，为此，世界各国的能源专家都致力于寻找和开发石油的替代能源。除了广为人知的太阳能、潮汐能等能源外，还有许多种能源也被科学家设想为可以有效利用的“石油后”能源。
改良煤炭
虽然人类使用煤炭的历史远远长于使用石油，但是在今天，煤炭的“可持续时间”仍然比石油长得多——据勘探数据显示，地球上的煤炭，至少还可以使用200～300年，而石油的可用时间则不到它的一半。因此，更环保、更有效地使用煤炭，将是缓解能源危机的一大良策。
优化煤炭使用的第一步是研发煤炭的洁净燃烧方法。科学家试图通过系统化的化合方法，将煤炭在燃烧时所释放的二氧化碳、二氧化硫等有害气体量降到最低，或者在有害气体释放后将其转换。第二步则是对煤矿废弃物的利用。科学家指出，在煤矿开采时，大量的“废煤”都会被当作垃圾丢弃，事实上，对于这些开采过程中所产生的“副产品”，可以通过研发新的提炼技术进行利用，也许有朝一日，煤炭也可以像石油一样，不仅能提供能量，还能转化成化纤、塑料等衍生产品。
高空气流
风力一向被认为是最洁净、最经济的能源。但科学家指出，风力发电也面临很多问题——最主要的就是地面的风不会持续不断地吹，这样就不能保证风力发电的稳定性。
现在，科学家正在研制漂浮在4500米以上高空的风力发电机。在4个推进器的作用下，高空风力发电机将能在空中漂浮，并通过电缆将电能传输回地面。高空发电机的好处主要在于：它不占据地面空间；高层大气风力更持久也更强劲，能够满足发电的条件。现今我们对于风力发电的应用只占到了全世界发电总量的0．1％，但科学家预言，由于风力的可再生性和清洁性，高空风能将会成为未来主要的电能来源。
生物能
生物能是木材、农作物、动物粪便等有机物转化后释放出的能量。这些能量的制造一般是采取直接燃烧有机物获取热能，或者是对有机物进行加工后从中得到类似酒精的燃料。
然而，和其他一些可更新的能源不同，生物能是非清洁能源，因为有机物的燃烧都会产生大量的二氧化碳，并且像树木一类的有机物生长周期较长，砍伐以后再生较慢，对环境影响大。科学家说，解决这两个问题，一是可以种植快速生长的树，木和草类作为原料；二是使用细菌将原料转变为氢气来燃烧。
海洋热能
许多人认为，水利发电是完全没有污染的发电方式，但近期的研究却发现，水利发电时，被淹没在水下的植物尸体腐烂变质后会产生大量的二氧化碳。
为了将负面影响降至最低，科学家开始将目标转移至更清洁的热能——海洋热能上。海洋占据了70％的地表面积，其自身就是一个天然太阳能聚场。海洋热能转换的基本原理是：使用温暖的海水将低沸点的液体(如氨水)等加热转换为蒸汽，从而推动发电机涡轮产生电能，随后用底层冰冷的海水将蒸汽冷却，恢复液体状态再使用。科学家指出，只要能高效利用海洋的热能，那么人类将获得一个取之不尽的“热能之源”。
氢能源
在一般人眼里，氢气是替代石油和天然气的最佳选择，因为氢气在氧气中燃烧能释放大量能量，并且完全没有污染。
然而，人类离对氢气的最理想应用，还有很长的路要走：首先，大部分的氢元素都和其他的分子化合，形成水和其他物质，这就意味着，要得到纯氢气，必须用电击等方式获取，而电能往往又源自石油。如此看来，当代人们对氢气的使用称不上环保；第二，氢气不易被压缩，它的安全性能较低，且需要很大的容器来储存。现在，科学界正致力于研发耗能更低、污染更少的新方法来获得氢气，同时开发更高效的氢气压缩技术，使氢气尽快成为石油的替代品。
反物质
反物质是由反粒子组成的物质，例如：氢原子由一个带负电的负电子和一个带正电的质子构成，反氢原子则由一个带正电的正电子和一个带负电的反质子构成。物质和反物质相遇后会释放出大量能量。虽然现在只有少数国家掌握制造反物质的技术，并且其危险性和造价都高得惊人，但是许多科学家认为，反物质技术可以为人类提供永久性的高效能源，因此它将是人类长期发展规划中最重要的能源。
改良煤炭
虽然人类使用煤炭的历史远远长于使用石油，但是在今天，煤炭的“可持续时间”仍然比石油长得多——据勘探数据显示，地球上的煤炭，至少还可以使用200～300年，而石油的可用时间则不到它的一半。因此，更环保、更有效地使用煤炭，将是缓解能源危机的一大良策。
优化煤炭使用的第一步是研发煤炭的洁净燃烧方法。科学家试图通过系统化的化合方法，将煤炭在燃烧时所释放的二氧化碳、二氧化硫等有害气体量降到最低，或者在有害气体释放后将其转换。第二步则是对煤矿废弃物的利用。科学家指出，在煤矿开采时，大量的“废煤”都会被当作垃圾丢弃，事实上，对于这些开采过程中所产生的“副产品”，可以通过研发新的提炼技术进行利用，也许有朝一日，煤炭也可以像石油一样，不仅能提供能量，还能转化成化纤、塑料等衍生产品。
高空气流
风力一向被认为是最洁净、最经济的能源。但科学家指出，风力发电也面临很多问题——最主要的就是地面的风不会持续不断地吹，这样就不能保证风力发电的稳定性。
现在，科学家正在研制漂浮在4500米以上高空的风力发电机。在4个推进器的作用下，高空风力发电机将能在空中漂浮，并通过电缆将电能传输回地面。高空发电机的好处主要在于：它不占据地面空间；高层大气风力更持久也更强劲，能够满足发电的条件。现今我们对于风力发电的应用只占到了全世界发电总量的0．1％，但科学家预言，由于风力的可再生性和清洁性，高空风能将会成为未来主要的电能来源。
生物能
生物能是木材、农作物、动物粪便等有机物转化后释放出的能量。这些能量的制造一般是采取直接燃烧有机物获取热能，或者是对有机物进行加工后从中得到类似酒精的燃料。
然而，和其他一些可更新的能源不同，生物能是非清洁能源，因为有机物的燃烧都会产生大量的二氧化碳，并且像树木一类的有机物生长周期较长，砍伐以后再生较慢，对环境影响大。科学家说，解决这两个问题，一是可以种植快速生长的树，木和草类作为原料；二是使用细菌将原料转变为氢气来燃烧。
海洋热能
许多人认为，水利发电是完全没有污染的发电方式，但近期的研究却发现，水利发电时，被淹没在水下的植物尸体腐烂变质后会产生大量的二氧化碳。
为了将负面影响降至最低，科学家开始将目标转移至更清洁的热能——海洋热能上。海洋占据了70％的地表面积，其自身就是一个天然太阳能聚场。海洋热能转换的基本原理是：使用温暖的海水将低沸点的液体(如氨水)等加热转换为蒸汽，从而推动发电机涡轮产生电能，随后用底层冰冷的海水将蒸汽冷却，恢复液体状态再使用。科学家指出，只要能高效利用海洋的热能，那么人类将获得一个取之不尽的“热能之源”。
氢能源
在一般人眼里，氢气是替代石油和天然气的最佳选择，因为氢气在氧气中燃烧能释放大量能量，并且完全没有污染。
然而，人类离对氢气的最理想应用，还有很长的路要走：首先，大部分的氢元素都和其他的分子化合，形成水和其他物质，这就意味着，要得到纯氢气，必须用电击等方式获取，而电能往往又源自石油。如此看来，当代人们对氢气的使用称不上环保；第二，氢气不易被压缩，它的安全性能较低，且需要很大的容器来储存。现在，科学界正致力于研发耗能更低、污染更少的新方法来获得氢气，同时开发更高效的氢气压缩技术，使氢气尽快成为石油的替代品。
反物质
反物质是由反粒子组成的物质，例如：氢原子由一个带负电的负电子和一个带正电的质子构成，反氢原子则由一个带正电的正电子和一个带负电的反质子构成。物质和反物质相遇后会释放出大量能量。虽然现在只有少数国家掌握制造反物质的技术，并且其危险性和造价都高得惊人，但是许多科学家认为，反物质技术可以为人类提供永久性的高效能源，因此它将是人类长期发展规划中最重要的能源。