Водоро́д — химический элемент первого периода периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 1.
Мета́н (лат. methanum; болотный газ, CH4) — простейший по составу предельный углеводород, при нормальных условиях бесцветный газ без вкуса и запаха. Малорастворим в воде, почти в два раза легче воздуха. Газ нетоксичен, но при высокой концентрации в воздухе обладает слабым наркотическим действием (ПДК 7000 мг/м3) и относится к четвёртому классу токсичности. Наркотическое действие метана CH4 ослабляется его малой растворимостью в воде и крови, а также химической инертностью. Имеются данные, что метан при хроническом воздействии малых концентраций в воздухе неблагоприятно влияет на центральную нервную систему.
То́пливо в широком смысле слова — это вещество, способное выделять энергию в ходе определённых процессов, которую можно использовать для технических целей. Химическое топливо выделяет энергию в ходе экзотермических химических реакций при горении, ядерное топливо — в ходе ядерных реакций. Некоторые топлива способны к самостоятельному горению в отсутствие окислителя. Однако большинство топлив, используемых в быту и в промышленности, требует для сжигания наличия кислорода, и такие топлива также могут называться горючими. Наиболее распространёнными горючими материалами являются органические топлива, в составе которых есть углерод и водород. Топлива подразделяются по агрегатному состоянию вещества на твёрдые, жидкие и газообразные, а по способу получения — на природные и искусственные. Ископаемые природные топлива служат основным источником энергии для современного общества. В 2010 году примерно 90 % всей энергии, производимой человечеством на Земле, добывалось сжиганием ископаемого топлива или биотоплива, и, по прогнозам Управления энергетических исследований и разработок (США), эта доля не упадёт ниже 80 % до 2040 года при одновременном росте энергопотребления на 56 % в период с 2010 по 2040 годы. С этим связаны такие глобальные проблемы современной цивилизации, как истощение невозобновляемых энергоресурсов, загрязнение окружающей среды и глобальное потепление.
Биодизель, или биодизельное топливо — жидкое моторное биотопливо, представляющее из себя смесь моноалкильных эфиров жирных кислот. Биодизель получают из триглицеридов реакцией переэтерификации (этерификации) одноатомными спиртами. Источником триглицеридов могут служить различные растительные масла или животные жиры.
Биогаз — газ, получаемый водородным или метановым брожением биомассы. Метановое разложение биомассы происходит под воздействием трёх видов бактерий. В цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Первый вид — бактерии гидролизные, второй — кислотообразующие, третий — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, а все три вида. Одной из разновидностей биогаза является биоводород, где конечным продуктом жизнедеятельности бактерий является не метан, а водород.
Пиро́лиз — термическое разложение органических и многих неорганических соединений.
Процесс Фишера — Тропша — химическая реакция, происходящая в присутствии катализатора, в которой монооксид углерода (CO) и водород 
преобразуются в различные жидкие углеводороды. Обычно используются катализаторы, содержащие железо и кобальт. Принципиальное значение этого процесса — производство синтетических углеводородов для масел или топлива без нефти, например, из каменного угля.
Ацетиле́н (от лат. acetum — «уксус», эти́н, химическая формула — C2H2 или HC ≡ CH) — органическое соединение, возглавляющее класс непредельных углеводородов — алкинов.
Водородная энергетика — отрасль энергетики, основанная на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки, производства и потребления энергии. Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода. Водородная энергетика относится к альтернативной энергетике.
Биото́пливо — топливо из растительного или животного сырья, из продуктов жизнедеятельности организмов или органических промышленных отходов.
Ката́лиз — избирательное ускорение одного из возможных термодинамически разрешённых направлений химической реакции под действием катализатора(ов), который, согласно теории промежуточных соединений, многократно вступает в промежуточное химическое взаимодействие с участниками реакции и восстанавливает свой химический состав после каждого цикла промежуточных химических взаимодействий.
Промышленное производство водорода — неотъемлемая часть водородной энергетики, первое звено в жизненном цикле употребления водорода. Водород практически не встречается на Земле в чистом виде и должен извлекаться из других соединений с помощью различных химических методов.
Керогены — это полимерные органические материалы, расположенные в осадочных породах, таких как нефтеносные сланцы, являются одной из форм нетрадиционной нефти. Они нерастворимы в обычных органических растворителях благодаря своей высокой молекулярной массе. При нагревании до необходимых температур в земной коре, некоторые виды сланцев выделяют сырую нефть и природный газ, называемые углеводородами. Находясь в таких, как сланец, породах в больших концентрациях, они формируют возможные материнские породы. Богатые керогенами сланцы, которые не были нагреты до температуры выделения, называются сланцевыми месторождениями.
Синтетическое топливо — углеводородное топливо, отличающееся от обычного топлива процессом производства, то есть получаемое путём переработки исходного материала, который до переработки имел неподходящие для потребителя характеристики.
Биоэнергетика — производство энергии из биотоплива различных видов. Название данной отрасли произошло от английского слова bioenergy, которое давно используется как энергетический термин. Биоэнергетикой считается производство энергии как из твердых видов биотоплива, так и биогаза, и жидкого биотоплива различного происхождения.
Парогазовая установка с внутрицикловой газификацией — технология ПГУ использующая газогенератор для превращения угля и других видов топлива в газ — синтез-газ. С последующей очисткой этого газа от примесей перед сжиганием и с дальнейшей превращением таких загрязнителей как сера в полезную продукцию. В результате этого уменьшаются выброс диоксида серы, сажи и др. Тепло от первичного сжигания и тепло отработавших газов используются, аналогично ПГУ, для получения пара используемого паровой турбиной. Это позволяет добиться высокого КПД для станции работающей на твёрдом топливе, аналогичного КПД парогазовой установки ~45-55 %, а при когенерации и более 90 %.
Сжижение угля, CTL, ожижение угля (углей)— технология получения жидкого топлива из угольного сырья. Позволяет использовать традиционные потребители бензина в условиях нехватки нефти. Это общий термин для семейства процессов производства жидкого топлива из угля. Конкретные технологии сжижения обычно делятся на две категории: процессы прямого сжижения угля и процессы непрямого сжижения угля (анг.-ICL). Непрямые процессы сжижения обычно включают газификацию угля в смесь окиси углерода и водорода (синтез-газ), а затем использование процесса Фишера-Тропша для преобразования смеси синтез-газа в жидкие углеводороды. Напротив, процессы прямого сжижения превращают уголь непосредственно в жидкости, без промежуточной стадии газификации, разрушая его органическую структуру с применением растворителей или катализаторов в среде высокого давления и температуры. Поскольку жидкие углеводороды обычно имеют более высокое молярное отношение водорода к углероду, чем уголь, в технологиях ICL и DCL необходимо использовать либо процессы гидрогенизации, либо процессы удаления углерода. В начале XXI в. известны следующие основные процессы переработки угля с конечным получением жидких продуктов: газификация с последующим производством синтетических топлив на основе синтез-газа, гидрогенизация, пиролиз и т. н. «Термическое растворение». Оптимальная температура растворения для большинства твердых горючих ископаемых находится в пределах 380—450 °C, давление 2-15 МПа, продолжительность процесса 20-60 мин. В зависимости от вида угля и процесса сжижения достигается выход жидких продуктов на уровне 75-85 %.
Процесс Бергиуса — способ производства жидких углеводородов, предназначенных для использования в качестве синтетического топлива путем гидрирования углерода при высоких температурe и давлении. Другое сырье, такое как каменноугольная смола и битум, также может быть использовано в этом процессе. Впервые он был разработан Фридрихом Бергиусом в 1913 году, который позже получил Нобелевскую премию по химии совместно с Карлом Бошем за их общие заслуги в области открытия и разработки химических процессов высокого давления.
Высокотемпературный электролиз — технология получения водорода из воды при высоких температурах.
Возобновляемое топливо — это топливо, произведенное из возобновляемых ресурсов. Примеры включают: биотопливо и водородное топливо. Это отличается от невозобновляемых видов топлива, таких как природный газ, сжиженный нефтяной газ (пропан), нефть и другие виды ископаемого топлива, а также ядерная энергия.. Возобновляемые виды топлива могут включать виды топлива, синтезированные из возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца. Возобновляемые виды топлива приобрели популярность благодаря своей устойчивости, низкому вкладу в углеродный цикл и, в некоторых случаях, меньшему количеству парниковых газов. Геополитические разветвления этих видов топлива также представляют интерес, особенно для промышленно развитых стран, которые хотят независимости от ближневосточной нефти.
