Fossile Brennstoffe sind z.B.: Erdöl, Erdgas und Kohle. Sie sind durch geologische Vorgänge aus vor sehr langer Zeit abgelagertem pflanzlichem und tierischem (organischem) Material entstanden.

In Brennstoffen ist chemische Energie gespeichert. Die Menge dieser Energie/kg ist der Brennwert des jeweiligen Brennstoffes. Die chemische Energie kann zu Teilen in andere Energieformen umgewandelt werden, wie mechanische Energie (Strom, Mobilität) oder Wärme. Der Anteil, der in mechanische Energie umgewandelt werden kann ist die Exergie. Sie hängt u. a. von der Temperatur der Umgebung ab. Zur Umwandlung der chemischen Energie in andere Energieformen ist eine exotherme chemische Reaktion notwendig. Dies ist in der Regel, aber nicht immer, die Verbrennung (daher auch die Bezeichnung Brennstoff)

Neben den fossilen Brennstoffen gibt es auch Brennstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (Biomasse, Holz). Diese zählen zu den Erneuerbaren Energien.

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