現在已批量生產的混合型汽車是實現這一革命的重要一步。樂觀的預期是到下一個十年燃料電池汽車將會基本普及。人類對石油的需求屆時將會急劇減少。

化學工業 污染預防法中對清潔生產的要求對化學工業具有特殊意義。過去，由于化學工業是環境污染的重要污染源以及發生了一系列重大的環境污染事故(最有名的是1984年印度博帕爾事故)而使化學工業的形象不佳，博帕爾事故造成的幾千人死亡使美國聯合碳化物(Union Carbide)公司受到致命打擊，以后美國化學生產商協會(CMA)即現在的美國化學理事會(ACC)推出“向社會負責”(Responsible Care)項目，訂出十項原則減少化學工業的環境影響，收到一定效果。更重要的是引入了綠色化學(Green Chemistry)的概念，要求從原料開始選用環境友好型的物質。綠色化學涉及鼓勵環境無害化的生產工藝的設計，這種工藝對有毒物質的使用量最小，并通過減少污染環境的副產品，特別是有毒物質，使生產工藝的整體效率達到最大化。綠色化學包含了所有類型的、減少對人類健康和環境的負面影響的化學工藝。美國并由此設立總統綠色化學挑戰獎，從克林頓總統任職期間開始，每年頒發。一旦綠色化學概念深入人心，化學工業必將發生根本變革而更好地造福人類社會。

能源工業 能源問題與環境息息相關。從保護環境角度出發，最好是少用或不用化石燃料。現在面臨的最大環境問題全球氣候變化，主要就是由大量使用化石燃料引起的。最好的替代能源是可再生能源(太陽能、風能、潮汐能和生物質能)和核能。可再生能源中太陽能的直接利用最引人關注。

太陽能 太陽每小時發射出3.8×1023千瓦小時的能量，其中170000TW的能量照射在地球上，地球將其中的1/3反射回太空。地表每小時從太陽接收的能量遠遠超過人類一年的能源消費。但是要收集其中僅僅一小部分的能量卻并不是件容易的事情。目前大量普及利用太陽能的關鍵技術是光生伏打電池或稱光伏電池(photovoltaic cell)。現有的技術水平將太陽能轉化為電能僅有10%的轉化效率，因此要使用光伏電池來收集20TW的能量需要0.16%的土地都鋪滿光伏電池。即使美國7千萬未使用的土地鋪滿光伏電池，也僅能產生0.25TW電，這僅是美國2000年電能消耗量的1/10。

全球太陽能的利用面臨著諸多挑戰。其中最主要的便是能量的傳輸和存儲問題。如果在沙漠及其他人口稀疏地區建設大量太陽能收集站，政府必須同時建立大型的電力設施將能量傳輸到城市，這當然是可行的，然而費用卻非常昂貴。

更困難的一點便是如何存儲太陽能。電能是無法存儲的，它必須要轉化為其他形式的能量才能加以存儲。由于全球電能需求量的龐大，因而目前已有的能量存儲方式都是不可行的。另外一種方法是使用電能提高水位將水存入水庫，這樣以后可以釋放出來發電。電能也可以生產氫氣或其他化學燃料，然后通過管道輸送到需要的地方，或者直接作為交通能耗。然而，這也需要建設一個新型的昂貴設施，這個費用還不包括在收集太陽能的高昂費用中。

光伏電池 盡管地球到太陽的距離約為1億公里，太陽到達地球表面的能量仍可達平均每平方米1000瓦。光伏電池可以將這些能量轉化為無污染的電能。光能轉化為電能的機制其實很簡單，但要將光伏電池普遍使用卻不那么容易，光伏電池產生電流的價格是關鍵。現在太陽能電池的市場價格在每瓦3美元以下，隨著薄膜技術的發展，將會有大量廠家生產光伏電池。光伏電池的市場正在以年增長率10%的速度增長。利用光伏電池模組發電不會造成任何大氣污染，太陽能電池沒有噪聲，也不需要更換電線。所以光伏電池及其配套裝置工業將會有大的發展。

風能 以目前的技術水平來看，利用風能已經能夠使成本達到一千瓦時0.05美元，這比天然氣和煤炭之外的其他能源都要廉價。然而其應用范圍仍然有待探討。據估計，即使在風力資源豐富的地方全部安裝風力發電機并且價格合理，這仍然只能生產2~6TW能量。(斯坦福大學的研究人員也曾經做過估算，風能充分利用的話可以產生72TW能量，這個數字要高得多，它是基于地面以上80米高處風能潛力估算的，而這個高度正是現代風輪機的工作中心，風速也要大的多。)無論如何，風能是一種重要的可再生能源，將會得到充分利用，這一點是毋庸置疑的。

核能 核能是高度濃集的能源，可以建立在最需要用電的地方，另外，核能又是清潔能源，有利于保護環境。然而人類對核電站使用的擔心主要集中在核安全問題上，如核燃料的放射性、核廢料處理等。自1979年發生三哩島核電站事故以來，美國未曾新建一個核電站，考慮到所需的高額資金支出、廢物處理、社會責任，核擴散以及恐怖主義，這一切都使得對核能進行大規模推廣的態度不太可能有大的改變。然而幸運的是，目前的核電廠比以往任何時候都運行得更為安全，將來一代的核反應堆還要進行改進，進一步加強安全防護。

氫經濟

直接利用太陽能的光伏電池盡管有光明的應用前景，但應用范圍畢竟有限。利用氫和氧的燃料電池將是替代化石燃料能源的主力。氫氣產業早已建立，整個產業每年以5~10%的速率增長，而商業氫氣制造業的增長率達到12~17%。氫是宇宙中數量最多的元素，然而氫氣只是能量的載體，與自然界中傳統的燃料不同，它只有使用其他能源才能制取出來。目前幾乎一半的氫氣是用天然氣作原料，采用熱解催化和氣化工藝生產的;其次是重油和石腦油;然后是煤炭;只有4%是用電力從水中提取的。在制備氫氣使用的可再生能源中，風能和生物能目前最為便宜，其次是潮汐能。氫也可以利用太陽能電解水產生。由于太陽能和風能的無限潛力，電解似乎可以提供未來社會所需要的任何數量氫氣。一旦氫可以大量生產并能解決其儲存和運輸中的安全問題，人類社會可以說是進入了一個氫經濟時代。那時由交通運輸引起的嚴重的城市大氣污染將從根本上得到解決。溫室氣體排放引起的全球氣候變化將因此逐漸緩解。

甲醇經濟

如果使氫跟二氧化碳直接反應，可以生成甲醇(CH3OH)。甲醇是一種工業化學品，是新一代“直接甲醇燃料電池”(DMFC)的燃料，這一燃料電池將甲醇轉化為CO2和H2O，并產生電力。另外，甲醇可以脫水生成乙烯，利用乙烯可以生成所有碳氫化合物燃料以及當前從化石燃料生成的各類產品。因此，如果人類可以從非化石燃料來源有效地生產甲醇，它將最終取代石油和天然氣成為燃料和化學原料。此外，二氧化碳通過還原轉化為甲醇也可以減輕全球變暖，加上甲醇較之氫是一種更為安全的載體，因此可以考慮將“甲醇經濟”作為“氫經濟”的替代者。

從以上介紹可以看出，隨著全球能源短缺及人類生存環境的惡化，以化石燃料為主的“碳經濟”將逐步被利用可再生能源的氫經濟或甲醇經濟等新的發展模式所代替。進入21世紀以來，人類社會實際上正經歷著一個悄悄的巨大變革。