Abwärme ist die thermische Energie, die üblicherweise entsorgt wird, nachdem sie als Nebenprodukt von industriellen Prozessen und Arbeitsmaschinen aller Art, einschließlich Haushaltsgeräten und Autos, entsteht. Die Rückgewinnung von Abwärme kann auf verschiedene Weise erfolgen, jedoch sind die Techniken durch die Notwendigkeit, kosteneffektiv zu sein, um wirtschaftlich rentabel zu sein, begrenzt. Ein erfolgreiches Beispiel ist der Abhitzekessel, der über wärmeerzeugenden Geräten platziert werden kann, um Dampf zu erzeugen, der Strom erzeugende Generatoren antreiben kann.
Es gibt viele Wege, wie Abwärme verloren gehen kann, darunter Rauchgase, Wärmeverluste aus Rohren, Kesselabgase und warme Abluft aus beheizten Räumen. Nur wenn die Wärme nutzbringend genutzt werden kann, kann sie nicht mehr als Verschwendung definiert werden. Mögliche Anwendungen sind die Erwärmung von Wasser, die Erzeugung von Dampf zum Antrieb von Turbinen und die Beheizung öffentlicher Räume. Mit Flüssigkeit gefüllte Rohre, sogenannte Wärmerohrtauscher, können Wärme übertragen und werden dort eingesetzt, wo heiße Abgase aus Öfen, Öfen und Kesseln zurückgewonnen und zum Erwärmen von Luft oder Wasser verwendet werden können. Häufig wandeln sogenannte Abhitzekessel die Verbrennungswärme beispielsweise in Motoren oder Verbrennungsanlagen in Dampf um oder erhitzen Wasser oder andere Flüssigkeiten.
Abwärmerückgewinnungssysteme können als eine Form des Recyclings angesehen werden, bei der thermische Energie aus einem industriellen Prozess gewonnen und in das System zurückgeführt wird, wodurch der Gesamtverbrauch fossiler Brennstoffe reduziert wird. Die meiste Abwärme der Industrie entsteht in Form von Gasen oder Flüssigkeiten, und wo Prozesse bei extrem hohen Temperaturen ablaufen, wie etwa 1,800 Grad Celsius und mehr, ist dies sogar die Hälfte der Energie, die für die Herstellung verwendet wird Antrieb kann der ursprüngliche Prozess in Form von Abwärme verloren gehen. Mit einem Abwärmerückgewinnungssystem kann ein großer Teil der verlorenen Energie stattdessen als Strom verwendet werden, wodurch die finanziellen Kosten und der Verbrauch fossiler Brennstoffe für den Betrieb der Geräte gesenkt und die Emission von Treibhausgasen und Schadstoffen in die Atmosphäre reduziert werden.
Die Entwicklung von Abwärmerückgewinnungssystemen für Autos und Schiffe ist bereits im Gange. Für Autos wird ein sogenannter thermoelektrischer Generator hergestellt. Dabei handelt es sich um eine Einheit, die die Abwärme des Autos in Strom umwandeln kann, den gesamten benötigten Strom liefert und gleichzeitig die Kraftstoffeffizienz verbessert. Eine ähnliche Methode, die Abwärme von Schiffen in Bordstromversorgung umzuwandeln, könnte ihre enormen Treibhausgasemissionen reduzieren und gleichzeitig den Treibstoffverbrauch senken.