Les sables asphaltiques sont des sables plus ou moins argileux, contenant une huile que ses caractéristiques (viscosité, densité, etc.) empêchent de produire par les méthodes couramment employées dans l'industrie pétrolière. Les plus grosses réserves sont situées au Canada, pour la plupart en Athabasca, et estimées à 100 milliards de tonnes. Il faut distinguer entre :
– les réserves situées à faible profondeur (environ 30 m). La couche productrice ayant elle aussi au moins une trentaine de mètres d'épaisseur, l'extraction minière peut se faire avec des pelleteuses, et l'huile est récupérée par flottation dans l'eau chaude additionnée de soude (méthode utilisée dans l'exploitation pilote de la Sun Oil depuis 1967) ;
– les réserves profondes, pour lesquelles n'existent pas encore de procédé de récupération, les procédés à l'étude faisant appel aux traitements in situ (vapeur et soude, ou combustion ménagée) après fracturation hydraulique, électrique ou... nucléaire de la formation rocheuse. Plusieurs sociétés pétrolières ainsi que le gouvernement canadien ont lancé en 1973 et 1974 de nombreuses études, et préparé des projets d'installations (quelques millions de tonnes par an).

Les schistes bitumineux sont des roches sédimentaires contenant une matière organique solide, de masse moléculaire élevée, appelée « kérogène ». Entre 450 et 550 °C, on décompose le kérogène et on obtient de l'huile de schiste (liquide asphaltique noir, visqueux, contenant environ 2 % d'azote, beaucoup plus de matières organiques qu'un pétrole naturel, mais moins d'hydrogène) et un coke, résidu de carbone solide qui représente environ 10 % de la valeur calorifique du matériau organique présent dans le schiste. Bien que les estimations des réserves soient assez différentes (ONU et IS Geological Survey), il semble bien que les réserves d'huile contenues dans les schistes bitumineux soient considérables (entre 300 et 500 milliards de tonnes aux États-Unis, au Brésil, en URSS, au Zaïre, notamment). Comme pour les sables asphaltiques, on peut distinguer, selon la profondeur des gisements :
– les techniques de distillation de surface (procédés Union Gas Combustion, Tosco, etc.), seules au point actuellement ;
– les techniques de distillation souterraines, encore à l'étude. Fin 1973, pour stimuler l'utilisation des schistes bitumineux, le gouvernement américain a mis aux enchères des permis d'exploitation, qui ont été achetés à des prix élevés (entre autres par la Gulf Oil).

Fusion nucléaire

Avec l'énergie nucléaire, il s'agit vraiment d'énergie nouvelle ; il y a l'énergie nucléaire de fission et l'énergie nucléaire de fusion, encore plus récente.

Deux solutions se dégagent actuellement de l'ensemble des travaux entrepris et semblent avoir des chances d'aboutir dans un avenir plus ou moins lointain.

Confinement magnétique

Le confinement du plasma par des champs magnétiques de forte intensité est l'objectif poursuivi afin d'éviter tout contact avec des parois matérielles. Un des types de machines parmi les plus intéressants paraît être le Tokomak (initialement conçu à l'institut Kourtchatov, à Moscou) ; de nombreuses machines sont en construction dans le monde ; l'une des plus puissantes est le Tokomak du CEA (Journal de l'année 1970-71), à Fontenay-aux-Roses, qui a atteint les résultats suivants :
densité ionique, environ 10¹⁴ ;
temps de confinement, 0,05 s (soit pour le produit densité × temps = 5 · 10¹²) ;
température, 20 millions de degrés. (Les performances visées sont : densité × temps = 10¹⁴, et température : 100 millions de degrés.)

Les machines en construction (USA, URSS) devraient permettre d'approcher ces conditions, et la démonstration de la fusion est espérée pour la décennie 1980. Il restera cependant un long chemin à parcourir pour maîtriser tous les problèmes technologiques, de la récupération du tritium à la radioactivité induite dans les matériaux de structure.

Microexplosion thermonucléaire

En irradiant une petite bille de matière fusible (rayon d'une fraction de millimètre) d'une manière isotrope par des faisceaux laser délivrant une puissance convenable, on espère obtenir les conditions nécessaires dans la microbille pour atteindre la combustion.