המחקר בתוכנית להנדסת אנרגיה עוסק במגוון רחב של נושאים הקשורים לייצור, המרה, אגירה, ניהול וניצול יעיל של אנרגיה. הפעילות המחקרית משלבת היבטים הנדסיים, מדעיים, סביבתיים וכלכליים, ומתבצעת בשיתוף חוקרים מהפקולטה למדעי ההנדסה, מהפקולטה למדעי הטבע, מהמכונים לחקר המדבר, וממכללה אקדמית ע''ש סמי שמעון.
אגירת אנרגיה
פיתוח ואפיון של טכנולוגיות לאגירת אנרגיה חשמלית ותרמית, ובהן סוללות, מערכות אגירה תרמית, מימן, דלקים סינתטיים וחומרים משני פזה.
מימן ודלקים חלופיים
ייצור, אחסון, הובלה וניצול של מימן, אמוניה, דלקים סינתטיים ונשאי מימן, וכן בחינת שילובם בתעשייה, בתחבורה ובמערכות לייצור חשמל.
אנרגיה תרמית ותהליכי המרה
מחקר של מחזורי כוח, העברת חום, שריפה, מנועי בעירה פנימית, טורבינות, מערכות קיטור, קירור, חימום וניצול חום שיורי.
אנרגיה גרעינית
מחקר בתחומי הפקת אנרגיה גרעינית, בטיחות כורים, מעבר חום, טיפול בפסולת רדיואקטיבית, קרינה, חומרים והיבטים הנדסיים של מערכות גרעיניות.
הפרדה, מים ואנרגיה
פיתוח תהליכי הפרדה עתירי אנרגיה, ובהם התפלה, זיקוק, ספיחה, ממברנות וטיפול במים ובשפכים, תוך דגש על הפחתת צריכת האנרגיה ושילוב מקורות אנרגיה חלופיים.
חומרים למערכות אנרגיה
פיתוח ואפיון של חומרים לסוללות, תאי דלק, ספיחה, בידוד תרמי, אגירת חום, ממברנות, זרזים ומערכות הפועלות בתנאים קיצוניים.
אנרגיה, סביבה ואקלים
בחינת הקשר בין מערכות אנרגיה, פליטות מזהמים וגזי חממה, איכות האוויר, משאבי מים ושינויי אקלים, לרבות פיתוח טכנולוגיות להפחתת השפעות סביבתיות.
כלכלה, מדיניות ותכנון מערכות אנרגיה
ניתוח טכנו־כלכלי, הערכת כדאיות, תכנון ארוך טווח, מדיניות אנרגיה, ביטחון אנרגטי, רגולציה והשוואה בין חלופות טכנולוגיות.
תחומי המחקר משתנים ומתפתחים בהתאם לפעילות חברי הסגל, לשיתופי פעולה ולנושאים העומדים בחזית המחקר והתעשייה. מועמדים למסלול מחקרי מוזמנים לעיין בעמוד „מנחים פוטנציאליים” ולפנות לחברי הסגל המתאימים לתחומי העניין שלהם.