El sistema energético mundial actual está basado, fundamentalmente, en el uso de combustibles fósiles, con el petróleo, gas natural y el carbón suministrando alrededor del 80 % de las necesidades de energía primaria. Las reservas de combustibles fósiles no se encuentran distribuidas uniformemente, sino que se concentran en un número limitado de países, caracterizados en muchos casos por su inestabilidad política y social. Aunque las reservas realmente disponibles son difíciles de evaluar, se estima que las reservas de petróleo y gas natural se agotarán en las próximas décadas. Asimismo, el intenso crecimiento tanto de la población como de la economía que están experimentando determinados países en vías de desarrollo está provocando incrementos muy importantes en la demanda de energía, con la consiguiente tendencia ascendente en los precios de los productos energéticos. La energía se ha convertido en un recurso muy valioso y caro, lo que cabe esperar que se acentúe aún más en las próximas décadas.
Por otro lado, como es sabido, el uso de combustibles fósiles provoca la emisión de una serie de contaminantes atmosféricos: óxidos de carbono, nitrógeno y azufre, partículas sólidas, ozono troposférico, hidrocarburos, etc. Los efectos medioambientales de estas emisiones son bien conocidos. Entre ellos, el problema medioambiental más significativo es la acumulación en la atmósfera de gases responsables del efecto invernadero. Durante las últimas décadas, la concentración de CO2 en la atmósfera ha aumentado continuamente, siendo la principal causa del cambio climático global. El acuerdo de Kyoto estableció objetivos específicos de reducción de las emisiones de CO2. Sin embargo, esta iniciativa no parece ser suficiente, ya que países de peso muy importante no firmaron el acuerdo de Kyoto, mientras que otros no han cumplido con los objetivos de reducción. Ello se debe, al menos en parte, a la no existencia de una alternativa viable para la sustitución de los combustibles fósiles como fuente de energía primaria.
Los comentarios anteriores ponen de manifiesto que el actual sistema energético no es sostenible en términos económicos o políticos, y mucho menos en base a criterios medioambientales. La necesidad de un cambio radical en la distribución de las diferentes fuentes de energía primaria es hoy en día un hecho ampliamente reconocido. Existe un consenso generalizado respecto de que la transición hacia un sistema energético sostenible depende en gran medida de los desarrollos científicos y tecnológicos que se consigan en el ámbito de las energías limpias y renovables. El objetivo último es conseguir que estas nuevas fuentes de energía se apliquen a gran escala y con costes competitivos respecto de los combustibles fósiles.
La energía y su impacto medioambiental son temas de gran relevancia también para la Comunidad de Madrid. En la misma se concentra el 13% de la población española en una superficie que representan únicamente el 1,6% de la extensión de España. La contribución de la Comunidad de Madrid al PIB español es del 18%, consumiendo el 11,5% de la energía. Estos datos ponen de manifiesto la elevada densidad de población y el fuerte crecimiento económico de esta comunidad autónoma. Es también muy dependiente de fuentes externas de suministro de energía, con el 97% de la energía consumida procedente del exterior. Por otro lado, el crecimiento medio anual de la demanda de energía en la Comunidad de Madrid ha sido del 5% durante la última década. Más del 50% de esta energía se consume en el sector del transporte. En este contexto, el Gobierno de la Comunidad de Madrid ha creado recientemente el IMDEA Energía, que se espera que se convierta rápidamente en un importante instituto de investigación en temas relacionados con la energía con relevancia internacional.