Дно океану на досить значних площах покрите залізомангановими конкреціями, в яких міститься 25 % мангану, 10—15 % заліза та близько 30 % інших елементів: міді — 1,9 %, кобальту — 1,5 %, нікелю — 2 % тощо. Останнім часом в придонних осадах виявлено промислові запаси газогідратів. Світовий океан є великою коморою природних ресурсів рослинного й тваринного походження (водоростей, риби, молюсків, ракоподібних тощо).
Енергія — це загальна міра руху при всіх матеріальних процесах і видах взаємодій. Які б процеси не відбувалися, які б перетворення форм руху не здійснювалися, завжди загальна кількість енергії залишається незмінною. Відповідно до закону збереження й перетворення енергії, вона за будь-яких процесів в ізольованій системі зберігається, перетворюючись лише в чітко певній кількості з одного виду на інший.
Джерелом енергії на Землі є сонячне випромінювання, кінетична енергія обертання планети Земля та її супутника Місяця і енергія земних надр. Кінетична енергія виявляється в морських припливах. Енергія земних надр підтримується розпадом урану і торію. Сонячна енергія виникає в результаті термоядерного перетворення водню на гелій і надходить на Землю у вигляді променистої енергії з довжиною хвиль 0,3—2,0 мкм. На поверхню атмосфери нашої планети постійно надходить потік енергії в кількості 8,09 Дж/см2 за 1 хв. Ця величина відхиляється від середнього значення на 0,1—0,2 %. Річний потік сонячної енергії на Землю становить 10 500 МДж/м2, 40 % якої відбивається в космічний простір, 15 % поглинається атмосферою, 20 % витрачається на підтримання геологічного циклу, 0,06 % — на фотосинтез. В атмосфері основну кількість променистої енергії поглинає водяна пара, в гідросфері — вода, а в літосфері — гірські породи і ґрунт.
Поглинута біосферою сонячна радіація витрачається на здійснення роботи для забезпечення процесів життєдіяльності рослинного й тваринного світу та людського суспільства, частково розсіюється в космічний простір. Основні перетворювачі енергії в біосфері — живі організми. Рослини та земна поверхня поглинають енергії в середньому 5000 МДж/м2 за рік. Перенесення енергії в живій речовині біосфери характеризується низькою ефективністю. Перенесення від продуцентів до консументів І порядку становить 10 %, а від консументів І порядку до II— 20 %.
Для організації матеріального виробництва людина також використовує енергію, яку вона виробляє з викопного палива та добуває з природних джерел. Кількість енергії, що виробляється в світі, невпинно зростає одночасно із зростанням потреб людини. В 60—70-х роках XX ст. кількість споживаної енергії подвоювалась упродовж 15 років, у 80-х роках — 10 років, тоді як останнє подвоєння чисельності населення відбулося впродовж 38 років. Отже, виробництво енергії відбувається випереджаючими темпами.
На початку 80-х років щорічне споживання енергії в світі наблизилось до 10 млрд т умовного палива (близько 2 т на людину). Доступного для добування вуглецю є 10—20 тис. млрд т. Якщо поділити величину резервів вуглецевого палива на видобуток, то нафти вистачить на 30—35 років, вугілля — на 200, газу — на 40—50 років.
Нині енергетичний потенціал Землі становить 1 млн МВт, надходження сонячної енергії — 173 000 ТВт. На початок XXIст. очікується зростання енергетичного потенціалу до 100 тис. ТВт, що наближає нас до критичної межі, бо може призвести до перегрівання Землі. Нині в Україні виробляють 278,7 млрд кВт • год електроенергії.
На перших етапах свого розвитку людство задовольнялося в основному сонячною енергією. Більше того, надлишкова частина використаної енергії відкладалася у вигляді покладів вугілля, нафти, газу і торфу. Із зростанням чисельності населення та його потреб кількість споживаної енергії зростала і людство змушене було починаючи з XVIII—XIXст. «залізти в природну комору». Воно почало використовувати спочатку деревину, потім природні запаси вугілля, нафти і газу, а також енергію води, вітру та інших природних джерел. Нині енергію добувають різними шляхами. У 1980 р. 70 % світової кількості енергії вироблено спалюванням нафти й газу, 20 % — вугілля, 3 % — гідроелектростанціями, 2 % — атомними електростанціями. Решта 5 % припадає на нетрадиційні джерела енергії. Нині одна людина споживає в Японії 1,5—5 т, у США — близько 7 т, а в країнах, що розвиваються, — 0,15—0,3 т енергії в нафтовому еквіваленті.
Усі види енергетичних ресурсів можна розподілити на первинні і вторинні. До первинних належать невідновні (нафта, вугілля, сланці, природний газ, газогідрати) та відновні (деревина, гідроенергія, енергія вітру, сонячна енергія, геотермальна енергія, торф, термоядерна енергія) енергоресурси. До вторинних енергоресурсів належать проміжні продукти збагачення і сортування вугілля, гудрони, мазут та інші залишкові продукти переробки нафти; тріски, пні, сучки, що утворились в процесі заготівлі деревини; горючі гази (доменний, коксовий); теплота відхідних газів; гаряча вода із системи опалення; відпрацьована пара силових промислових установок.
Більша частина викопних запасів органічного палива знаходиться в країнах Північної Америки (40 %) і Азії (35 %), менші запаси в Західній Європі (12 %), Африці (7 %), Південній Америці та Океанії (по 3 %). Запаси палива в надрах складаються з вугілля, нафти, газу і уранової руди. Світові запаси вугілля оцінюють у 9—11 трлн т умовного палива при видобутку понад 4,2 млрд т за рік. Запаси розвіданих родовищ вугілля становлять, млрд т: США — 430; країни СНД — 290; ФРН — 100; Австралія — 90; Англія — 50; Канада — 50; Індія — 29; Україна — 150.
Світові запаси нафти оцінюють у 840 млрд т умовного палива, з них 10 % — достовірні і 90 % — вірогідні запаси. Основним постачальником нафти на світовий ринок є країни Близького та Середнього Сходу. Вони мають 66 % світових запасів нафти, Північна Америка — 4 %, Росія — 8— 10 %. В Україні запаси нафти становлять 125 млн т; нині щороку добувають 4,9 млн т. Немає родовищ нафти в Японії, ФРН, Франції та багатьох інших країнах.
Запаси природного газу оцінюють в 300—500 трлн м3. Найбільші запаси знаходяться в Іраку, Саудівській Аравії, Алжирі, Лівії, Нігерії, Венесуелі, Мексиці, США, Канаді, Австралії, Англії, Норвегії, Голландії. Росія має 30 % світових запасів і щороку видобуває 800—850 млрд м3 природного газу. В Україні запаси газу становлять понад 4100 млрд м3. Крім того, є досить великі запаси горючих сланців (2 млрд т) і торфу (3,5 млрд т). До невідновних видів палива належать газогідрати (СН4 • иН2О), родовища яких відкриті в багатьох районах світу. В Україні родовища газогідратів розташовані в Чорному морі.
Очікують, що на початок XXIст. частка атомної енергії в загальному енергозабезпеченні становитиме 15 %. В окремих країнах її частка значно вища вже нині, %: у США — 24, Франції — 65, Швеції — 40, ФРН — 25, Японії — 23, Україні — близько 40. Потреба в урані при цьому становить 135 тис. т. Запаси урану в надрах становлять понад 4 млн т, з них 50 % — достовірні. На початок 1986 р. у світі діяло 350 енергетичних реакторів загальною потужністю понад 250 млн кВт. У 1985 р. в СРСР частка АЕС у загальному обсязі виробництва електроенергії становила близько 14 %. Було побудовано 10 великих АЕС, на яких працювало 40 енергоблоків загальною потужністю 22 млн кВт, а в 1990 р. — 47 енергоблоків. В Україні нині працюють 5 АЕС.
Перспективними є реактори на швидких нейтронах. В них з урану-238 утворюється вторинне паливо — плутоній-239, причому уран використовується повністю. У звичайних реакторах на теплових нейтронах, які працюють на урані-235, уран використовується неповністю. Ведуться дослідні роботи в галузі термоядерної енергетики. В результаті термоядерної реакції, що відбувається за температури близько 100 млн градусів, атоми гідрогену перетворюються на атоми гелію. Для того щоб цей процес був стійким, таку високу температуру плазми слід витримувати впродовж 1— 2 с. Тривалість цього процесу в сучасних камерах «Токамак» сягає лише десятих часток секунди.
Згідно з прогнозом, до 2030 р. відновні джерела енергії замінять близько 2,5 млрд т умовного палива. їх частка в загальному балансі теплоти і енергії становитиме близько 8 %. Використання цих джерел енергії викликане екологічними проблемами. Ресурси відновної енергії наведені в табл. 3.2.
Крім рослин і торфу, всі інші джерела називають ще нетрадиційними. Сонячна енергія за 22 сонячних дні за сумарною потужністю еквівалентна всім запасам органічного палива на Землі. В США протягом 1984— 1988 pp. побудовані термоелектричні установки загальною потужністю 650 МВт. Термоелектричні установки меншої потужності побудовані в Іспанії та Йорданії. Вартість добутої в них енергії становить 10 центів за 1 кВт • год.
Фотоелектроенергія виробляється напівпровідниковими приладами, що перетворюють сонячне випромінювання на електричний струм. Сонячна батарея з коефіцієнтом корисної дії 12 %, площею 40 м2, побудована на південному боці даху, здатна забезпечити всі побутові потреби в електроенергії будинку. Сонячне теплозабезпечення використовують у багатьох країнах. Тільки в США експлуатують сонячні колектори площею 10 млн м2, що економить 1,5 млн т палива на рік.
Енергію вітру використовують при його швидкостях понад 5 м/с. В Україні освоюють виробництво вітроенергетичних установок потужністю до 1—2 МВт. Перетворення енергії вітру на електроенергію у 80-ті роки в усьому світі становило 1660 МВт.
Геотермальні теплові електростанції (ГеоТЕС) використовують як енергію природні парогідротерми, що залягають на глибині до 5 км. Цей вид енергетики достатньо інтенсивно розвивається в США, Мексиці, Італії, Японії, Росії та на Філіппінах. Потужність найбільшої ГеоТЕС, побудованої в США, становить 50 МВт.
Для виробництва електричної і теплової енергії в лісопромисловості широко використовують біомасу — енергоносій рослинного походження, що утворюється в процесі фотосинтезу. Так, у Бразилії при використанні біомаси з винокурень утворюється настільки великий надлишок електроенергії, що її реалізація робить спирт дешевшим за нафту. Тільки з цукрової тростини можна добувати 50 % енергії, що виробляється нині у 80 країнах, які вирощують цю культуру. Річний обсяг органічних відходів (біомаси) в країнах СНД дорівнює 500 млн т. її використання може зекономити 6 млн т органічного палива щороку, а до 2010 р. — у 3 рази більше.