Muitos especialistas em energia julgam que o futuro não poderá dispensar a usina nuclear, que permite gerar vastas quantidades de energia em pequenos espaços, sem produzir gases que agravem o efeito estufa. Também vários ecologistas respeitados veem nela um mal menor que o petróleo. Entretanto, a quase-catástrofe de Three Mile Island, em 1979, e o terrível desastre de Chernobyl, em 1986, impuseram uma dispendiosa elevação dos padrões de segurança. Trouxeram, ainda, uma redução mundial no ritmo de construção de usinas nucleares e o cancelamento de vários projetos.
No início do século XXI, novas tecnologias nucleares e a perspectiva de esgotamento do petróleo reanimaram o interesse por essa fonte de energia, mas mesmo novos modelos de usinas, que supostamente não oferecem risco de derretimento do reator, continuam a produzir resíduos que continuarão perigosamente radiativos por 10 mil anos. São 10.500 toneladas anuais de lixo radiativo hoje, com a energia nuclear representando menos de 3% do abastecimento mundial. Seriam mais de 300 mil toneladas/ano se os combustíveis fósseis utilizados na atualidade fossem totalmente substituídos por energia nuclear e mais de 2 milhões de toneladas/ano se o consumo per capita global de energia chegar a patamares norte-americanos, sem falar do aço e do concreto contaminados das futuras usinas desativadas.
Acidentes continuam a acontecer, vários países ainda ambicionam armas nucleares e o risco de atentados terroristas a usinas e depósitos de resíduos radiativos é mais presente do que nunca. O uso da energia nuclear em grande escala exige um grau de segurança e segredo que não só a torna antieconômica, como põe riscos à transparência e à democracia. Em tese, muitos dos problemas das atuais usinas nucleares, baseadas na fissão de urânio e plutônio, seriam resolvidos pela tecnologia da fusão nuclear, que converteria hidrogênio, deutério ou lítio no inofensivo gás hélio. Esse processo, porém, permanece um sonho: ainda não se consegue sustentá-lo mais que uma fração de segundo, durante a qual consome tanta energia quanto gera. Em 2005, os Estados Unidos concordaram em apoiar o esforço internacional para construir o reator de pesquisa ITER, que custaria mais de US$ 10 bilhões. França e Japão disputavam o direito de abrigar a experiência, que pode apontar ou não para uma solução.