O tema energia é considerado central e articulador dentro do ensino de Física, sendo essencial em praticamente todas as áreas dessa ciência, além de fazer parte também de outras áreas do conhecimento, como Biologia, Química, História, Educação Física etc. Por sua vez, a sustentabilidade, ou o desenvolvimento sustentável, é um tema em evidência na sociedade atual. Promover ações sustentáveis tornou-se quase que uma obrigação do ser humano politicamente correto. Porém, a visão de sustentabilidade que é destacada pela mídia reduz-se, muitas vezes, à dimensão ecológica. Nesse caso, são enfatizadas questões relativas a fontes renováveis e alternativas de energia, ou aos impactos sobre o meio ambiente. O intuito desse trabalho é articular a abordagem das questões sobre energia, no ensino de Física, com concepções sobre sustentabilidade, numa perspectiva de educação ambiental crítica. Para isso, optamos pelo estudo da matriz energética brasileira, ferramenta que possibilita o cruzamento das diferentes fontes energéticas com o consumo nos vários setores da economia. Foi desenvolvida uma análise dessa matriz, resultando na construção de diferentes recortes que possibilitam leituras mais adequadas ao ensino de Física. A partir desses recortes, foram propostas atividades que possibilitam incluir a discussão do consumo e de dimensões sociais e econômicas na abordagem de questões energéticas. As propostas de atividades foram construídas à medida que a matriz energética foi sendo desvendada, mostrando que essa matriz é uma poderosa ferramenta para o tratamento do tema. Os resultados apresentados, mais do que apenas propostas, pretendem exemplificar o potencial desse tipo de abordagem.