Fizikte enerji, bir cisime veya fiziksel bir sisteme aktarılan, işin performansında ve ısı ve ışık biçiminde tanınabilen niceliksel özelliktir. Enerji korunan bir miktardır; Enerjinin korunumu yasası, enerjinin istenen biçime dönüştürülebileceğini ancak yaratılamayacağını veya yok edilemeyeceğini belirtir. Uluslararası Birimler Sisteminde (SI) enerjinin ölçü birimi joule'dür (J).
Houston, Teksas'ın ve Güney Amerika Birleşik Devletleri'nin en kalabalık şehirdir. New York City, Los Angeles ve Chicago'dan sonra Amerika Birleşik Devletleri'nin en kalabalık dördüncü şehri ve Kuzey Amerika'nın en kalabalık altıncı şehridir. 2022 yılında 2.302.878 nüfusa sahip olan Houston, Güneydoğu Teksas'ta Galveston Körfezi ve Meksika Körfezi yakınlarında yer almaktadır. Harris County'nin merkezi ve en büyük şehri ve Amerika Birleşik Devletleri'nin en kalabalık beşinci metropolitan istatistiksel alanı ve Dallas-Fort Worth'tan sonra Teksas'ın en kalabalık ikinci şehri olan Greater Houston metropolitan alanının ana şehridir. Houston, Teksas Üçgeni olarak bilinen büyük mega bölgenin güneydoğu çapasıdır.
Yenilenebilir enerji, güneş ışığı, rüzgar, yağmur, gelgitler, dalgalar ve jeotermal ısı gibi karbon nötr doğal kaynaklardan elde edilebilen ve insan zaman ölçeğinde doğal olarak yenilenen kaynaklardan elde edilebilen enerjiye denir. Bu kaynaklar güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi, dalga enerjisi, jeotermal enerji, hidrolik enerjisi, biyokütle enerjisi olarak sıralanabilir. Bu tür bir enerji kaynağı, yenilenmekte olduklarından çok daha hızlı kullanılan fosil yakıtların tam tersidir.
Hidrojen ekonomisi, taşıtların ve elektrik dağıtım şebekesinin dengelenmesi için ihtiyaç duyulan enerjinin, hidrojen (H2) olarak depolandığı, varsayılan bir gelecek ekonomisidir.
Güneş enerjisi, kaynağı Güneş olan ısı ve parlak ışıktır. Güneş'in çekirdeğinde yer alan füzyon süreci ile açığa çıkan ışınım enerjisidir. Güneşteki hidrojen gazının helyuma dönüşmesi füzyon sürecinden kaynaklanır. Güneş'in yüzeyinde güneş radyasyonunun yoğunluğu yaklaşık 6,33 x 107 W/m2dir. Dünya atmosferinin dışında Güneş ışınımının şiddeti, aşağı yukarı sabit ve 1370 W/m2 (Watt/m2) değerindedir; ancak yeryüzünde 0-1100 W/m2 değerleri arasında değişim gösterir. Bu enerjinin Dünya'ya gelen küçük bir bölümü dahi, insanlığın mevcut enerji tüketiminden kat kat fazladır. Güneş enerjisinden yararlanma konusundaki çalışmalar özellikle 1970'lerden sonra hız kazanmış, Güneş enerjisi sistemleri teknolojik olarak ilerleme ve maliyet bakımından düşme göstermiş, Güneş enerjisi çevresel olarak temiz bir birincil enerji kaynağı olarak kendini kabul ettirmiştir.
Biyokütle, yaşayan ya da yakın zamanda yaşamış canlılardan elde edilen fosilleşmemiş tüm biyolojik malzemenin genel adıdır. Biyokütle, bir enerji kaynağıdır ve endüstriyel anlamda biyokütle, bu biyolojik maddelerden yakıt elde edilmesi ya da diğer endüstriyel amaçlarla kullanılması ile ilgilidir. Yaygın olarak, biyoyakıt elde etmek amacı ile yetiştirilen bitkiler ile lif, ısı ve kimyasal elde etmek üzere kullanılan hayvansal ve bitkisel ürünleri ifade eder. Biyokütleler, bir yakıt olarak yakılabilen organik atıkları da içerir. Buna karşın, fosilleşmiş ve coğrafi etkilerle değişikliğe uğramış, kömür, petrol gibi organik maddeleri içermez. Genellikle kuru ağırlıkları ile ölçülürler.
Türkiye'de rüzgâr gücü, 2005 yılında devreye giren YEK ile hızlı bir gelişime girmiştir. Devletin, 2035 yılına kadar 30 GW (gigawatt) kurulu rüzgâr gücü kapasitesine ulaşma hedefi vardır.
Dünya, giren enerji kazançlarını ve çıkan enerji kayıplarını içeren bir enerji bütçesine sahip fiziksel bir sistem olarak incelenebilir. Gezegenimiz yaklaşık olarak dengededir. Girenlerin toplamı neredeyse çıkanların toplamına eşittir.
Rüzgâr gücü, elektrik üretmek için rüzgâr türbinleri, mekaniksel güç için yel değirmeni, su veya kuyu pompalama için rüzgâr pompaları veya gemileri yürütmek için yelkenler kullanarak rüzgârın kullanışlı formundaki rüzgâr enerjisinin sonucudur.
Enerji kaynakları, herhangi bir yolla enerji üretilmesini sağlayan kaynaklardır. Dünya üzerindeki enerji kaynakları, klasik ve alternatif kaynaklar olmak üzere ikiye ayrılabilir. Birincil enerji kaynaklarından kullanım oranları; %33,1 petrol, %30,3 kömür, %23,7 doğalgaz, hidrolik ve diğer yenilenebilir %8, nükleer enerji %5.
Sürdürülebilir enerji, gelecek nesillerin ihtiyaçlarını karşılayabilmeleri için gerekli olan kaynakları tüketmeden ve yeterlilikleri tehlikeye atmadan, bugünün ihtiyaçlarını karşılayabilen enerji biçimini ifade eden terimdir. Sera gazı emisyonları gibi çevresel konular ile enerji yoksulluğu gibi sosyoekonomik konuları kapsar.
Dünya enerji tüketimi bütün insan uygarlığı tarafından kullanılan toplam enerjiyi ifade eder.
Türkiye'de yenilenebilir enerjinin resmi alt yapı kazanması 2005'te çıkartılan Yenilenebilir Enerji Kanunu (YEK)'e dayanmaktadır, ayrıca AB'ye uyum kapsamında 2011-2020 yıllarını kapsayan Ulusal Yenilenebilir Enerji Eylem Planı (YEEP) yürürlüğe girmiştir. Plana göre 2023'te Türkiye'de üretilen elektriğin %22'si hidroelektrikten ve %16'sı diğer yenilenebilir enerji kaynaklarından üretilmesi hedeflendi YEEP'e göre ulaştırma sektörünün %10'u yenilenebilir enerjiden yararlanması planlandı. 2023 yılı sonu verilerine göre yenilenebilir enerji kurulu gücü 59 bin 236 megavat oldu. 2023 yılında yenilenebilir enerjinin kurulu güçteki payı %56, üretimdeki payı ise %42 oldu.
Elektrik üretimi, elektrik ve diğer kaynaklardan birincil enerji üretme sürecidir. Elektrik üretiminin temel ilkeleri İngiliz bilim insanı Michael Faraday tarafından 1820'lerde ve 1830'ların başında keşfedildi. Onun temel yöntemi bugün hâlâ kullanılmaktadır: Elektrik, bakır gibi iletken bir telin manyetik bir alan içinde hareket ettirilmesi ile üretilir. Elektrik jeneratörü, bir mıknatıs içinde dönen sarılı iletken tellerin bulunduğu ve bu tellerin mıknatıs içinde dönmesiyle elektrik akımı üreten bir makinedir. Evlerimizde, işyerlerimizde, endüstride gereksinim duyduğumuz büyük miktardaki elektrik enerjisini elde etmek için, elektrik jeneratörlerini döndürecek büyük güç santrallarına ihtiyaç duyarız. Çoğu güç santrali, jeneratörü döndürmek için ısı üretiminde bulunurlar. Fosil yakıtlı santrallar ısı üretimi için doğal gaz, kömür ve petrol yakarlar. Nükleer santrallar da uranyum yakıtını parçalayarak ısı üretirler. Ancak bütün bu değişik tip santrallar ürettikleri ısıyı, suyu buhar haline dönüştürmek için kullanırlar. Oluşan buhar ise elektrik jeneratörüne bağlı olan türbine verilir. Su buharı, türbin şaftı üzerinde bulunan binlerce kanatçık üzerinden geçerken daha önce üretilen ısıdan almış olduğu enerjiyi kullanarak, türbin şaftını döndürür. İşte bu dönme, jeneratörün elektrik üretmek için gereksinim duyduğu mekanik harekettir. Jeneratörde oluşan elektrik ise iletim hatları denilen iletken teller ile kullanılacağı yere gönderilir. Türbinden çıkan, enerjisi diğer bir deyişle basınç ve sıcaklığı azalmış buhar ise yoğunlaştırıcı (kondenser) denilen bölümde soğutulup su haline dönüştürüldükten sonra, tekrar kullanılmak üzere santralın ısı üretilen bölümüne geri gönderilir. Yoğunlaştırıcıda soğutma işini sağlayabilmek için deniz, göl veya ırmaklarda bulunan su kullanılır. Su kaynaklarından uzak bölgelerde ise santralın hemen yanında bulunan ve uzaktan bakıldığı zaman geniş dev bacalara benzeyen soğutma kuleleri kullanılır. Bu kulelerin üzerinde görülen beyaz duman ise su buharıdır.
Türkiye her yıl birincil enerjisi 6 exajoule tüketiyor, kişi başı 20 megawatt saat (MW/s)'ten fazla. Türkiye'de enerji beşte dört'ten fazla fosil yakıtan: %31 petrol, %28 doğalgaz ve %27 kömür(2016 itibarıyla). Türkiye'nin enerji politikası fosil yakıtın ithalatını küçültmek ister, çünkü onlar ithalatın ödemelerinden dörtte biri kapsamaktadır.. Enerjisi kaynaklarının fosil yakıt olması yüzünden Türkiye’den sera gazı emisyonları dünyada ortalama kişi başından daha büyük, yılda kişi başına 6 ton'dan fazla gelmektedir.
Türkiye'nin enerji politikası, kaynak ülke ve güzergâh çeşitliliğine gidilmesini, Türkiye'de enerji karışımında yenilenebilir enerjinin payını arttırırken, nükleer enerjiden de yararlanılmaya başlanılmasını, enerji verimliliğinin arttırılmasına yönelik çalışmalarda bulunulmasını ve Avrupa’nın enerji güvenliğine katkıda bulunulmasını amaçlamaktadır. 2019 itibarıyla, Türkiye'nin elektrik enerjisi toplam kurulu gücü 91 gigawatt'tır (GW). Bunun %31'ini hidroelektrik, %29'unu doğal gaz, %22'sini kömür, %8'ini rüzgâr, %6'unu güneş ve %2'sini jeotermal enerjisi oluşturmaktadır.
Füzyon roketi, verimlilik ve büyük kütleli yakıtlar taşıma gereksinimi olmaksızın uzayda uzun vadeli ivme sağlayabilecek füzyon enerjisi ile çalışan kuramsal bir roket tasarımıdır. Tasarım füzyon enerjisi teknolojisindeki gelişimin bugünkü sınırların ötesinde ve uzay araçlarının yapımının günümüzdekinden daha büyük ve daha karmaşık olmasına dayanır. Daha küçük ve daha hafif füzyon reaktörleri manyetik hapsetme ve plazma kararsızlığının engellemesi için daha karmaşık yöntemlerin keşfi ile gelecekte mümkün olabilir. Füzyon enerjisi daha hafif ve daha yoğunlaştırılmış alternatifler sağlayabilir.
Uzay tabanlı güneş enerjisi, Dünya'da kullanılması için uzaydan güneş enerjisi toplama konseptidir. 1970 lerden bu yana araştırmaları devam etmektedir.
Akıllı şebekeler, içlerinde çeşitli işlemlerin yürütüldüğü, akıllı sayaçlar ile enerji ölçümlerinin yapıldığı ve yenilenebilir enerji kaynakları ile birlikte diğer verimli enerji kaynaklarının bulunduğu bir çeşit elektrik şebekeleridir. Elektriksel gücü düzenleme, kontrolü ve dağıtımı akıllı şebekelerin önemli özelliklerindendir.
David Phillips,, fotokimya ve lazerler konusunda uzmanlaşmış İngiliz kimyagerdir. 2010'dan 2012'ye kadar Kraliyet Kimya Derneği'nin başkanı.
