Electrocombustible

Archiu:Fossil fuel and wind power.jpg

Els electrocombustibles d'energies renovables s'han propost com a alternativa neutra en carbono als combustibles fòssils.

Els electrocombustibles, també coneguts com electrocarburantes o en l'anglicisme i-fuels, són una classe emergent de combustibles sintètics neutres en carbono que es fabriquen almagasenant l'energia elèctrica de fonts renovables en els enllaços químics de combustibles líquits o gaseosos.

Els objectius principals són la síntesis de butanol, biodiésel i hidrogen, pero també s'inclouen uns atres alcohols i gasos que contenen carbono, com el metà i el butà. Estos tipos de combustibles alvançats es produïxen generalment a partir de diòxit de carbono (obtingut principalment de fonts biològiques o potencialment d'emissions industrials) junt en hidrogen que s'obté de la electrólisis de l'aigua utilisant electricitat de fonts d'energia renovable. El terme «electrocombustible» fa referència al procés utilisat per a la seua generació.

Els electrocombustibles formen part de les alternatives als combustibles fòssils en el transport. Front a la majoria d'eixes atres alternatives, estos combustibles presenten la ventaja de que es poden utilisar en els vehículs convencionals actuals, sense necessitat d'adaptar el motor. Atres usos que també podrien tindre els electrocombustibles són l'almagasenament i posterior generació d'energia elèctrica.

Investigació

^{cita requerida} En eixa conferència, el director Eric Toone va declarar que "Als díhuit mesos del programa, sabem que funcionen. Necessitem saber si podem fer-los importants". Varis grups estan més allà de la prova de principis, i estan treballant per a aumentar l'escala dels electrocombustibles de manera econòmica i eficient.

Els electrocombustibles tenen el potencial de ser innovacions energètiques disruptivas si poden ser més barats que els combustibles de petròleu i si les matèries primeres químiques produïdes per electrosíntesis poden ser més barates que les refinades a partir del petròleu cru. També tenen un gran potencial per a alterar el panorama de l'energia renovable, ya que els electrocombustibles permeten que les energies renovables de totes les fonts s'almagasenen convenientment com a combustibles líquits.

^{cita requerida cita requerida cita requerida cita requerida}

Potència a X

Artícul principal → Potència a X.

Els processos de conversió d'electricitat i energies renovables variables per a produir electrocombustibles depenen primàriament de tecnologies de potència a X (PtX o P2X) i vies de producció, com potencia a gas (PtG o P2̩G) i potència a líquit (PtL o P2L) entre unes atres.

La conversió de potència a X (PtX) és una varietat de vies de conversió d'electricitat, almagasenament d'energia i reconversió que utilisen l'excés d'energia elèctrica, típicament durant els periodos en que la generació d'energia renovable excedix la capacitat de càrrega. Les tecnologies de conversió de PtX permeten desacoplar l'energia del sector elèctric per a utilisar-la en atres sectors (com el transport o els productes químics), possiblement utilisant l'energia que s'ha proporcionat per inversions adicionals en generació d'electricitat utilisant energies renovables.

La X en la terminologia pot referir-se a un dels següents productes: amoníac, combustible, gas, hidrogen, metà, aliments, gas natural sintètic, atres productes químics i energia. Els sistemes de PtX que utilisen l'energia excedent s'inclouen en la categoria de mides de flexibilitat i són especialment útils en els sistemes energètics en una elevada proporció de generació renovable i en forts objectius de descarbonización.

Potència a líquit

El concepte de potència a líquit (també PtL) es basa en la conversió d'energia renovable en combustibles líquits i productes químics com el metanol, l'amoníac i els productes Fischer-Tropsch (FT). Estos líquits oferixen l'alta densitat d'energia que es requerix per a avions, barcos i atres aplicacions en una gran demanda d'energia i la necessitat de recórrer llargues distàncies. El transport a llarga distància i el comerç mundial de productes de PtL són un component vital per a l'integració contínua de l'electricitat renovable en el sistema energètic i les indústries.

Potència a gas

La conversió d'electricitat en gas (també PtG) és una tecnologia que utilisa l'energia elèctrica per a produir un combustible gaseós. La majoria dels sistemes PtG utilisen la electrólisis de l'aigua per a produir hidrogen, que pot utilisar-se directament, o be atres passos (coneguts com a sistemes P2G de dos etapes) poden convertir l'hidrogen en gas de síntesis o metà. El gas pot utilisar-se com a matèria primera química o convertir-se de nou en electricitat usant generadors convencionals com les turbines de gas. El PtG permet que l'energia de l'electricitat siga almagasenada i transportada en forma de gas comprimit, a sovint utilisant l'infraestructura existent per al transport i almagasenage a llarc determini del gas natural. La PtG es considera a voltes la tecnologia més prometedora per a l'almagasenage d'energia renovable estacional.

Almagasenament d'energia elèctrica

L'almagasenament consistix en la captura de l'energia elèctrica generada en un moment determinat per al seu us en un moment posterior, i implica convertir l'electricitat en formes d'energia més convenients o econòmicament almacenables. Encara que el rendiment de conversió de càrrega i descàrrega és menor que en les bateries i la electrólisis, l'almagasenament dels combustibles és relativament econòmic i a penes presenten autodescarga. Açò significa que es poden almagasenar grans cantitats d'energia durant llarcs periodos de temps en escasses pèrdues d'energia, lo que és ideal per a l'almagasenament estacional. Açò podria ser particularment útil per a sistemes en alta penetració d'energies renovables, ya que moltes zones conten en una important variabilitat estacional en la generació d'electricitat solar, eòlica i hidroelèctrica.