Para la producción de electrocombustibles a base de carbono, se necesitan la electricidad y el dióxido de carbono. Durante la electrólisis, la electricidad se utiliza para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno. El hidrógeno producido por electrólisis se utiliza como tal o se combina con el carbono, para formar hidrocarburos gaseosos o líquidos mediante procesos de síntesis. Dependiendo del producto deseado, estos procesos utilizan diferentes catalizadores para producir un cierto electrocombustible.

La sostenibilidad y, en particular, el potencial de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de los electrocombustibles están determinados por el origen de la electricidad y el carbono. El uso de electricidad excedente y renovable o de carbono biogénico aumenta la sostenibilidad.

Los electrocombustibles se clasifican basándose en las diferentes fuentes de carbono:.

Dado que el término electrocombustibles se refiere a varios tipos de combustibles, pueden utilizarse de manera versátil. El uso de combustibles líquidos tiene una mayor demanda en el mercado en comparación con los combustibles gaseosos, debido a que los requisitos de transporte y almacenamiento son relativamente más fáciles de cumplir. Una de las principales aplicaciones es el sector del transporte.

Para el transporte terrestre, los electrocombustibles podrían utilizarse como combustibles en diferentes tipos de vehículos, como FT-combustibles de entrega inmediata en vehículos convencionales, el metano o el metanol en vehículos adaptados y el hidrógeno en vehículos de pila de combustible o en vehículos de carga pesada. También se pueden utilizar en la aviación, mediante la mezcla o la dependencia del amoníaco, o en el transporte marítimo, como el hidrógeno o el gas natural licuado para viajes cortos.

Además del sector del transporte, hay otras aplicaciones, como la industria, los edificios y la energía. Una posible forma de facilitar el uso de los electrocombustibles es la inyección de hidrógeno a la red de gas, puro o mezclado con gas natural o metano, debido a la compatibilidad de la red de distribución y la infraestructura de transportación.

Factores principales del despliegue

Los principales factores para el despliegue de electrocombustibles a escala comercial son:.

Fábricas piloto

En 2023, la única fábrica en funciones era la que Porsche había financiado en Chile.[4]​.

Contenido

Los procesos de conversión de electricidad y energías renovables variables para producir electrocombustibles dependen primariamente de tecnologías de potencia a X (PtX o P2X) y vías de producción, como potencia a gas (PtG o P2̩G) y potencia a líquido (PtL o P2L) entre otras.

La conversión de potencia a X (PtX) es una variedad de vías de conversión de electricidad, almacenamiento de energía y reconversión que utilizan el exceso de energía eléctrica, típicamente durante los períodos en que la generación de energía renovable excede la capacidad de carga. Las tecnologías de conversión de PtX permiten desacoplar la energía del sector eléctrico para utilizarla en otros sectores (como el transporte o los productos químicos), posiblemente utilizando la energía que se ha proporcionado por inversiones adicionales en generación de electricidad utilizando energías renovables.

La X en la terminología puede referirse a uno de los siguientes productos: amoníaco, combustible, gas, hidrógeno, metano, alimentos, gas natural sintético, otros productos químicos y energía. Los sistemas de PtX que utilizan la energía excedente se incluyen en la categoría de medidas de flexibilidad y son especialmente útiles en los sistemas energéticos con una elevada proporción de generación renovable y con fuertes objetivos de descarbonización.

Potencia a líquido

El concepto de potencia a líquido (también PtL) se basa en la conversión de energía renovable en combustibles líquidos y productos químicos como el metanol, el amoníaco y los productos Fischer-Tropsch (FT). Estos líquidos ofrecen la alta densidad de energía que se requiere para aviones, barcos y otras aplicaciones con una gran demanda de energía y la necesidad de recorrer largas distancias. El transporte a larga distancia y el comercio mundial de productos de PtL son un componente vital para la integración continua de la electricidad renovable en el sistema energético y las industrias.

Potencia a gas

La conversión de electricidad en gas (también PtG) es una tecnología que utiliza la energía eléctrica para producir un combustible gaseoso. La mayoría de los sistemas PtG utilizan la electrólisis del agua para producir hidrógeno, que puede utilizarse directamente, o bien otros pasos (conocidos como sistemas P2G de dos etapas) pueden convertir el hidrógeno en gas de síntesis o metano. El gas puede utilizarse como materia prima química o convertirse de nuevo en electricidad usando generadores convencionales como las turbinas de gas. El PtG permite que la energía de la electricidad sea almacenada y transportada en forma de gas comprimido, a menudo utilizando la infraestructura existente para el transporte y almacenaje a largo plazo del gas natural. La PtG se considera a veces la tecnología más prometedora para el almacenaje de energía renovable estacional.

Almacenamiento de energía eléctrica

El almacenamiento consiste en la captura de la energía eléctrica generada en un momento determinado para su uso en un momento posterior, e implica convertir la electricidad en formas de energía más convenientes o económicamente almacenables. Aunque el rendimiento de conversión de carga y descarga es menor que con las baterías y la electrólisis, el almacenamiento de los combustibles es relativamente económico y apenas presentan autodescarga. Esto significa que se pueden almacenar grandes cantidades de energía durante largos períodos de tiempo con escasas pérdidas de energía, lo que es ideal para el almacenamiento estacional. Esto podría ser particularmente útil para sistemas con alta penetración de energías renovables, ya que muchas zonas cuentan con una importante variabilidad estacional en la generación de electricidad solar, eólica e hidroeléctrica.

Para la producción de electrocombustibles a base de carbono, se necesitan la electricidad y el dióxido de carbono. Durante la electrólisis, la electricidad se utiliza para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno. El hidrógeno producido por electrólisis se utiliza como tal o se combina con el carbono, para formar hidrocarburos gaseosos o líquidos mediante procesos de síntesis. Dependiendo del producto deseado, estos procesos utilizan diferentes catalizadores para producir un cierto electrocombustible.

La sostenibilidad y, en particular, el potencial de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de los electrocombustibles están determinados por el origen de la electricidad y el carbono. El uso de electricidad excedente y renovable o de carbono biogénico aumenta la sostenibilidad.

Los electrocombustibles se clasifican basándose en las diferentes fuentes de carbono:.

Dado que el término electrocombustibles se refiere a varios tipos de combustibles, pueden utilizarse de manera versátil. El uso de combustibles líquidos tiene una mayor demanda en el mercado en comparación con los combustibles gaseosos, debido a que los requisitos de transporte y almacenamiento son relativamente más fáciles de cumplir. Una de las principales aplicaciones es el sector del transporte.

Para el transporte terrestre, los electrocombustibles podrían utilizarse como combustibles en diferentes tipos de vehículos, como FT-combustibles de entrega inmediata en vehículos convencionales, el metano o el metanol en vehículos adaptados y el hidrógeno en vehículos de pila de combustible o en vehículos de carga pesada. También se pueden utilizar en la aviación, mediante la mezcla o la dependencia del amoníaco, o en el transporte marítimo, como el hidrógeno o el gas natural licuado para viajes cortos.

Además del sector del transporte, hay otras aplicaciones, como la industria, los edificios y la energía. Una posible forma de facilitar el uso de los electrocombustibles es la inyección de hidrógeno a la red de gas, puro o mezclado con gas natural o metano, debido a la compatibilidad de la red de distribución y la infraestructura de transportación.

Factores principales del despliegue

Los principales factores para el despliegue de electrocombustibles a escala comercial son:.

Fábricas piloto

En 2023, la única fábrica en funciones era la que Porsche había financiado en Chile.[4]​.