Eolien
L'air qui entoure la terre est composé de nombreux gaz, et le vent consiste essentiellement en des molécules gazeuses qui se déplacent (énergie cinétique). Si l'on ralentie ces molécules, elles ont besoin de « libérer » leur énergie cinétique. Les éoliennes capturent l'énergie cinétique des vents de surface et la convertissent en électricité.

Pour ce faire, elles ont besoin de trois composants de base : des pales, un arbre et une génératrice. Lorsque le vent se déplace sur les pales de la turbine éolienne, il crée de l'air à haute pression au-dessous des pales de la turbine, et de l'air à basse pression au-dessus d'elles, provoquant une sustentation — à l'instar des ailes d'un avion. La sustentation fait tourner les pales, puisque chaque pale est légèrement inclinée. Les pales font tourner un arbre déplaçant des aimants de la génératrice, qui crée à son tour de l'électricité. Cette électricité peut être utilisée sur place par une maison, une entreprise, une ferme, etc. Elle peut aussi être « pompée » vers un réseau électrique voisin pour son stockage et son transport vers d'autres entités qui en ont besoin.

Les éoliennes de puissance ne fonctionnent et ne produisent pas en permanence. Elles ont besoin d'une vitesse de vent minimale pour commencer à produire de l'électricité. Inversement, elles se freinent puis s'arrêtent automatiquement lorsque la vitesse du vent est trop élevée (environ 100 km/h). Ainsi, les aérogénérateurs ne produisent de l'électricité qu'entre 2 vitesses de vent appelées vitesse de démarrage et vitesse de coupure.

Pour freiner la rotation des éoliennes, on utilise souvent le principe de pales à pas variable ou pitch control : les pales sont mobiles autour de leur axe longitudinal et s'orientent automatiquement de façon à diminuer la portance au vent. Lorsque la vitesse du vent est trop importante et que ce mécanisme ne suffit plus à freiner le mouvement rotatif, l'éolienne se place perpendiculairement au vent (on dit qu'elle se met en drapeau, comme les voiles d'un bateau). Le rotor devient ainsi immobile.
Un autre système de régulation, appelé stall control est également parfois utilisé : c’est alors le profil aérodynamique de la pale qui permet à l’éolienne de réguler.

Les éoliennes disposent en outre d’un frein mécanique (8), dit frein d’urgence. Celui-ci, placé sur l’arbre rapide, permet de suppléer le freinage par les pales en cas de défaillance, ou bien de maintenir l’éolienne en position arrêtée en période de maintenance.

Biomasse

L'avantage que présente l'utilisation de la biomasse tient au fait qu'il s'agit d'une source d'énergie neutre du point de vue du C02, dans la mesure où le C02 libéré lors de la combustion a déjà été prélevé dans l'atmosphère pendant la croissance des plantes. Le biogaz, le gaz d'épuration, le gaz de décharge, le bois mais aussi les déchets organiques dans les ordures sont, entre autres, considérés comme de la biomasse. L'utilisation de cette dernière est particulièrement intéressante quand il est possible de produire et d'utiliser simultanément de la chaleur et de l'électricité.

Le Bois-Energie
La ressource française en bois est considérable, évaluée à 40 millions de m3 par an. Développer le bois-énergie ne signifie en aucun cas revenir à la cheminée, ni au poêle à bois à rechargersans arrêt en bûches.Des chaudières bois optimisées sont utilisées comme système de chauffage central. Ce sont des équipements modernes de grande capacité, alimentés automatiquement. Elles sont particulièrement adaptées aux usages en chauffage collectif, réseaux de chaleur ou aux besoins industriels. Des chaudières performantes et adaptées aux besoins des particuliers commencent aussi à apparaître sur le marché.

Le biogaz
Le processus naturel de dégradation des matières organiques conduit à l'émission d'un mélange de méthane et de CO2. Cegaz peut être utilisé pour l'alimentation de chaudières classiques ou d'unités de cogénération. Les décharges d'ordures ménagères constituent un important gisement de biogaz, actuellement, ce gaz s'échappe ver l'atmosphère et participe à l'effet de serre.

La Cogénération
Production simultanée d'électricité et de chaleur, la cogénération peut être réalisée à partir de tout combustible. Les gaz provenant de la combustion sont utilisés pour entraîner une turbine et ainsi produire de l'électricité. Les rendements globaux dépassent souvent les 80 %.

L'utilisation de la biomasse fait appel à des combustibles solides comme le bois, les restes de bois scié, les produits de pâturage (par ex. la paille), des plantes entières (par ex. les céréales), à des combustibles gazeux comme le biogaz, le gaz d'épuration, le gaz de décharge ou le gaz de bois et à des combustibles liquides comme l'huile de colza. Les huiles extraites de la biomasse ainsi que les gaz et les liquides obtenus par fermentation de méthane ou d'alcool sont utilisés dans des installations de couplage chaleur-force pour produire de l'énergie.