Nas mais variadas formas, a energia permeia a vida na Terra, tornando a existência possível de maneira inexorável. O simples acender de uma lâmpada, o queimar da madeira, uma ligação de celular, o ato de respirar, de correr ou qualquer outra atividade humana envolve alguma forma de conversão energética. A energia é fácil de sentir, mas apesar de ser muito presente na vida das pessoas, defini-la de forma abrangente não é tarefa fácil.

A palavra energia teve sua origem na língua grega, na qual, energéia significa trabalho ou ação. Se, em qualquer sistema, fosse possível utilizar toda a energia para a realização de trabalho, esta seria uma forma bastante abrangente de abordar o tema. Porém, de acordo com o princípio da conservação da energia e a segunda lei da termodinâmica, observa-se que capacidade de realizar trabalho não é uma boa definição.

Segundo o princípio da conservação da energia, ela não pode ser criada, nem destruída. Por outro lado, conforme a segunda lei da termodinâmica é impossível converter totalmente o calor em trabalho. Para medir a quantidade de calor que não pode ser utilizado para realizar trabalho, é utilizando o conceito de entropia. A entropia mede a o grau de irreversibilidade do sistema e está associada à quantidade de perdas. 

Uma definição um pouco mais precisa foi dada por James Clerk Maxwell, ao dizer que a energia seria “o que permitiria uma mudança na configuração de um sistema, em oposição a uma força que resiste a essa mudança”. Utilizando esta abordagem, é possível ter um melhor ponto de vista a respeito dos processos energéticos, sendo estes agora observados como uma mudança de estado de um sistema.

A energia pode ser encontrada em diferentes formas de manifestação: potencial, cinética, mecânica, térmica, nuclear, dentre outras. Estes tipos de energia, em alguns casos, são fáceis de serem convertidas de uma forma para outra, havendo possibilidade de gerenciá-las e utilizá-las da maneira que for necessária. Analisando a obtenção de energia elétrica através da energia irradiada pelo sol, é fácil perceber a necessidade de armazenamento. De tal forma que, durante o dia, parte da energia que é convertida no painel solar é armazenada para que possa ser utilizada no período da noite.

Nos processos de conversão, não conseguimos uma mudança das formas de energia com 100% de eficiência. É este fato que faz com que seja necessária uma fonte. Caso contrário, após alguns processos de conversão, teríamos uma energia de baixa qualidade e não poderíamos mais convertê-la em trabalho.

No dia a dia, as pessoas utilizam mais energia que percebem. O simples fato de estar vivo garante que o individuo está utilizando-a para manter os processos biológicos funcionando. A maior fonte de energia da Terra é o Sol, que consegue converter parte de sua massa em energia luminosa e térmica. Estas duas modalidades de energia chegam na forma de radiação eletromagnética. Parte da energia térmica mantém certa quantidade de água em forma liquida e os padrões de temperaturas espalhados pelo planeta. Outra parcela é absorvida pelas plantas que, através da fotossíntese, transformam energia eletromagnética em energia química. Ao se alimentarem dessas plantas, ou de animais que se alimentaram delas, os seres vivos utilizam uma porcentagem dessa energia para realizar as atividades diárias. Outra forma de obter energia está na queima de combustíveis fósseis. A energia deste tipo de fonte é obtida através das ligações químicas entre os átomos que, quando quebradas, possibilita o uso de parte da energia liberada na execução de um trabalho mecânico.

De fato, o domínio sobre a energia mudou o jeito que as pessoas se relacionam. Desde a época que descobriram como manipular o fogo, até os dias dos sistemas de automação modernos, a utilização da energia tem sido fundamental para o desenvolvimento da humanidade. A vida se tornou mais fácil e cômoda no século XXI, quando as pessoas podem viajar grandes distâncias, produzir alimentos para cerca de sete bilhões de indivíduos, comunicar-se com o mundo inteiro por meio da internet e sistemas de telefonia, tudo isso, graças à boa utilização e o conhecimento dos sistemas de energia.