エネルギー変換とは、エネルギーをある形態から別の形態へと変化させることです。太陽光パネルは太陽光を電気に変換します。タービンは蒸気の動きを機械エネルギーに変換します。電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。このプロセスは、自然界でも機械でも常に起こっています。

エネルギー変換の過程では、必ずいくらかのエネルギーが熱として失われます。これは熱力学第二法則です。自動車のエンジンは、ガソリンのエネルギーのおよそ25～30パーセントを運動エネルギーに変換します。残りはラジエーターや排気管を通して熱として放出されます。発電所は、技術によって異なりますが、燃料エネルギーの35～60パーセントを電気エネルギーに変換します。

エンジニアたちは変換効率の向上に努めている。複合サイクル式ガス火力発電所は廃熱を回収して発電量を増やし、60％以上の効率を達成している。ヒートポンプは熱を発生させるのではなく移動させることで、好条件では100％を超える実効効率を実現している。LED照明は白熱電球よりもはるかに多くの電力を可視光に変換する。

一般的な単位変換

• 化学反応から熱反応へ（燃料燃焼）
• 熱エネルギーから機械エネルギーへの変換（蒸気タービン）
• 機械から電気へ（発電機）
• 放射エネルギーから電気エネルギーへ（太陽光発電）
• 電気エネルギーから化学エネルギーへの変換（バッテリー充電）