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Un vecteur énergétique (ou vecteur d'énergie) est une substance ou un phénomène qui peut être utilisé pour produire de la chaleur ou du travail mécanique, ou être utilisé dans des processus physiques ou chimiques^[1]. Il ne produit pas d'énergie.

L'électricité est un vecteur énergétique largement utilisé par les pays industrialisés pour acheminer efficacement l'énergie sous une forme facilement utilisable.

Un vecteur énergétique peut aussi être vu comme un intermédiaire entre une source d'énergie et son utilisation^[2].

Les formes d'énergies primaires, comme les combustibles fossiles, sont des sources d'énergie, mais ne sont pas considérées comme des vecteurs énergétiques, sauf, par extension, certaines énergies fossiles lorsqu'elles sont facilement transportables^[3].

L'électricité est le vecteur énergétique le plus utilisé^[4].

Les principaux obstacles à l'utilisation de chaleur proviennent de la dégradation de la qualité lors des conversions ou transformations. La gestion de la température est cruciale, que ce soit dans les échangeurs, lors du transport sous forme de chaleur sensible ou latente, ou encore pendant les phases de stockage et de restitution^[4].

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Le gaz dihydrogène (H₂) est un vecteur énergétique qui n'existe pratiquement pas à l'état naturel sur Terre^[5]. Dans la nature, l'hydrogène est souvent combiné à l’oxygène (ex. : dans la molécule d'eau) ou à de longues chaînes carbonées (dans les hydrocarbures). Pour utiliser l’hydrogène, il faut d’abord dépenser de l’énergie pour produire du dihydrogène à partir d’hydrocarbures ou d'eau, avant de récupérer l’énergie via sa combustion dans une pile à combustible ou dans un moteur, par exemple. Il fait l'objet de recherches en tant que moyen de stockage de l'énergie, en particulier pour pallier l'intermittence des énergies renouvelables.

Les variations de champ électrique et de champ magnétique, selon leur fréquence, sont des vecteurs énergétiques servant dans tous les moteurs électriques (et dans tous les systèmes techniques sophistiqués utilisant l'électricité pour les effets lumineux^[pas clair]).

De l'énergie peut être transmise par les ondes électromagnétiques à condition d'en maîtriser le faisceau, entre autres grâce à un guide d'ondes^[6]. Cette énergie est notamment utilisée par les fours à micro-ondes, les radars et les lasers.

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