Het is onmogelijk om het enorme veld van energieonderzoek te beperken tot slechts drie gebieden. Er worden talloze wegen onderzocht, elk met zijn eigen reeks uitdagingen en potentiële doorbraken.

Hier zijn echter drie breed Gebieden met hoge huidige activiteit:

1. hernieuwbare energie en opslag:

* zonne -energie: Verbetering van de efficiëntie en de kosteneffectiviteit van zonnecellen (inclusief siliciumgebaseerd, dunne film en perovskiet), het ontwikkelen van nieuwe materialen voor het vangen en opslag van zonne-energie en het integreren van zonne-energie in rasters.

* windenergie: Het ontwerpen van efficiëntere windturbines, het ontwikkelen van offshore windparken en het verkennen van innovatieve manieren om windenergie op te slaan (zoals gecomprimeerde luchtenergieopslag).

* waterkracht: Verbetering van de efficiëntie van hydro -elektrische dammen, het verkennen van getijden- en golfenergie en het ontwikkelen van nieuwe technologieën voor gepompte hydroopslag.

* Energieopslag: Het ontwikkelen van nieuwe batterijtechnologieën voor energieopslag op roosterschaal, het onderzoeken van waterstof als energiedrager en het onderzoeken van alternatieve oplossingen voor energieopslag zoals stroombatterijen en thermische energieopslag.

2. kernfusie:

* iter en andere fusiereactoren: Het bouwen en testen van grootschalige fusiereactoren om de haalbaarheid aan te tonen van het genereren van elektriciteit door kernfusie.

* Fusion Energy Research: Verbetering van plasma -opsluiting en verwarmingsmethoden, het ontwikkelen van nieuwe materialen voor fusiereactoren en het verkennen van alternatieve fusieconcepten.

3. Duurzame energie -efficiëntie en beheer:

* Smart Grid Technologies: Het ontwikkelen van slimme roosters die de energieverdeling optimaliseren en hernieuwbare energiebronnen integreren.

* Bouwefficiëntie: Het ontwerpen en achteraf van gebouwen om het energieverbruik te verminderen door verbeterde isolatie, verlichting en apparaten.

* Transportefficiëntie: Het ontwikkelen van efficiëntere voertuigen, het promoten van elektrische voertuigen en het onderzoeken van alternatieve brandstoffen en energieopslagoplossingen voor transport.

* Gegevensgestuurde optimalisatie: Het gebruik van gegevensanalyses en machine learning om het energieverbruik in huizen, bedrijven en industrieën te optimaliseren.

Deze gebieden vertegenwoordigen slechts een kijkje in het diverse landschap van energieonderzoek. Wetenschappers werken ook aan het ontwikkelen van geavanceerde biobrandstoffen, het verkennen van geothermische energie en het ontwikkelen van nieuwe energiebronnen uit afvalproducten, naast vele andere bezigheden.