Một câu hỏi then chốt là: liệu nền văn minh Cấp I có thể chuyển sang các dạng năng lượng thay thế cho nhiên liệu hóa thạch không?
Khai thác năng lượng hạt nhân urani là một lựa chọn. Nhưng nhiên liệu urani dùng trong các lò phản ứng hạt nhân thông thường sẽ tạo ra lượng chất thải vô cùng lớn, gây ô nhiễm phóng xạ đến hàng triệu năm. Ngay cả hiện tại, khi đã bước vào kỷ nguyên hạt nhân hơn 50 năm, chúng ta vẫn chưa tìm ra được cách thực sự an toàn để lưu trữ chất thải hạt nhân phóng xạ mức độ cao. Loại vật chất này khá nóng, có thể gây ra nóng chảy như trong thảm họa Chernobyl và Fukushima.
Một phương pháp thay thế năng lượng urani phân hạch là năng lượng nhiệt hạch, nhưng như ta đã thấy ở chương 8, dạng năng lượng này chưa sẵn sàng để thương mại hóa. Tuy vậy, một nền văn minh Cấp I đi trước chúng ta một thế kỷ có thể sẽ hoàn thiện công nghệ này và sử dụng nó làm nguồn năng lượng quý giá gần như vô tận.
Một ưu điểm của năng lượng nhiệt hạch là nó dùng nhiên liệu hydro, thứ có thể chiết tách từ nước biển. Nhà máy nhiệt hạch cũng không phải hứng chịu thảm họa nóng chảy như nhà máy Chernobyl và Fukushima. Nếu nhà máy gặp sự cố (chẳng hạn khi luồng khí siêu nóng chạm vào thành lò phản ứng), thì quy trình nhiệt hạch sẽ tự động ngắt. (Quy trình nhiệt hạch phải đáp ứng tiêu chuẩn Lawson: mật độ hạt và nhiệt độ phải duy trì ở mức thích hợp trong thời gian đủ dài để hạt nhân hydro có thể tổng hợp. Nhưng nếu quy trình này bị mất kiểm soát thì tiêu chuẩn Lawson không còn được tuân thủ, nên nó sẽ tự ngừng.)
Ngoài ra, lò nhiệt hạch chỉ sản sinh ra rất ít chất thải phóng xạ. Các nơtron tạo ra trong phản ứng hợp hạch hydro khiến lớp thép trong lò phản ứng bị nhiễm xạ nhẹ. Nhưng lượng chất thải sinh ra theo cách này chỉ bằng một phần rất nhỏ so với lò phân hạch.
Ngoài năng lượng nhiệt hạch, còn có những nguồn năng lượng tái tạo khác. Một khả năng thú vị của văn minh Cấp I là khai thác quang năng không gian. Do 60% năng lượng Mặt Trời bị thất thoát khi đi qua khí quyển, nên các vệ tinh có thể thu được nhiều năng lượng hơn những thiết bị thu trên bề mặt Trái Đất.
Hệ thống quang năng không gian có thể sẽ bao gồm nhiều mặt gương khổng lồ quay quanh quỹ đạo Trái Đất và thu thập ánh nắng. Đây sẽ là vệ tinh địa tĩnh (quay quanh Trái Đất bằng tốc độ tự quay của Trái Đất, nên trông chúng như đứng yên trên bầu trời). Năng lượng sẽ được chuyển xuống trạm tiếp nhận dưới Trái Đất dưới dạng bức xạ vi sóng, sau đó truyền đi các nơi thông qua lưới điện truyền thống.
Quang năng không gian có nhiều ưu điểm. Nó sạch và không phát sinh chất thải. Nó có thể hoạt động suốt 24 giờ chứ không chỉ riêng ban ngày. (Các vệ tinh hầu như không bao giờ bị Trái Đất phủ bóng, do chúng bay khá xa so với quỹ đạo Trái Đất.) Các tấm quang năng không sử dụng những chi tiết động, nên nguy cơ hỏng hóc và chi phí sửa chữa giảm đáng kể. Và quan trọng nhất, quang năng không gian khai thác nguồn năng lượng từ Mặt Trời vốn vô tận và miễn phí.
Các nhà khoa học nghiên cứu về quang năng không gian đều kết luận rằng công nghệ hiện tại có thể thực hiện được điều này. Nhưng vấn đề chính, cũng tương tự mọi nỗ lực khác liên quan tới không gian, là chi phí. Nhẩm tính sơ bộ cũng có thể thấy việc đưa các tấm pin quang năng lên quỹ đạo tốn kém gấp nhiều lần so với khi bạn đặt chúng ngoài sân.
Quang năng không gian nằm ngoài khả năng của văn minh Cấp 0 như chúng ta, nhưng sẽ là nguồn năng lượng tự nhiên đối với nền văn minh Cấp I bởi những lý do sau:
1. Chi phí du hành không gian đang giảm, đặc biệt nhờ xuất hiện các công ty tên lửa tư nhân và công nghệ tên lửa tái sử dụng.
2. Thang máy vũ trụ có thể ra đời vào cuối thế kỷ này.
3. Các tấm pin quang năng không gian có thể được chế tạo từ vật liệu nano siêu nhẹ, giúp giảm trọng lượng và giá thành.
4. Các vệ tinh có thể được lắp ráp trong không gian bằng robot, không cần tới các phi hành gia.
Hơn nữa, quang năng không gian thường được cho là phương pháp an toàn. Tuy vi sóng có thể gây hại, nhưng các tính toán cho thấy phần lớn năng lượng không thoát ra ngoài tia chiếu và phần năng lượng thoát ra vẫn nằm trong tiêu chuẩn môi trường cho phép.
