Armazenamento de energia químicautiliza energia elétrica para converter substâncias-de baixa energia em substâncias-de alta energia para armazenamento, conseguindo assim o armazenamento de energia. Atualmente, as tecnologias amplamente utilizadas no campo do armazenamento de energia química incluem o armazenamento de energia de hidrogênio e o armazenamento de energia de combustível sintético (como metano e metanol). Esses meios de armazenamento podem ser usados diretamente como fontes de energia. Portanto, a este respeito, o armazenamento de energia química difere fundamentalmente dos métodos tradicionais de armazenamento de energia, onde tanto a entrada como a saída são energia eléctrica. Quando os utilizadores finais podem utilizar directamente substâncias como o hidrogénio ou o metano (por exemplo, em veículos com células de combustível de hidrogénio, em sistemas combinados de aquecimento e energia ou na indústria química), estas formas de energia armazenada não necessitam de ser convertidas novamente em energia eléctrica no sistema de energia, melhorando assim a eficiência de todo o sistema de utilização de energia. Este método de utilização direta transforma efetivamente o armazenamento tradicional de “energia secundária” em um modelo de armazenamento de “energia terciária” mais eficiente. Portanto, o armazenamento de energia química costuma ser um elo crucial no processo de conversão de energia, oferecendo vantagens como alta densidade de energia, longo tempo de armazenamento e escala flexível, tornando-o adequado para armazenamento de energia em grande-escala e longo-prazo. Além disso, o armazenamento de energia química pode utilizar infra-estruturas energéticas existentes, tais como gasodutos de gás natural e instalações de armazenamento de combustível liquefeito, reduzindo os custos de implantação. Portanto, o armazenamento de energia química tem um enorme potencial para o desenvolvimento na ligação à rede de energias renováveis, na procura de calor industrial e nos transportes, especialmente no que diz respeito à abordagem da volatilidade das energias renováveis.
Armazenamento de energia de hidrogênio
O armazenamento de energia de hidrogênio é uma tecnologia que converte energia elétrica em hidrogênio para armazenamento. Seu núcleo envolve a produção de hidrogênio por meio de eletrólise da água ou outros processos químicos, e a liberação de energia quando necessário por meio de células de combustível ou combustão direta. O hidrogénio, como fonte de energia secundária limpa, apresenta elevada densidade energética e zero emissões de carbono, sendo amplamente utilizado nos transportes, na indústria e no armazenamento de energia. Os principais desafios da tecnologia de armazenamento de hidrogénio residem na produção, armazenamento e transporte eficientes de hidrogénio. Atualmente, os principais métodos de armazenamento de hidrogênio incluem armazenamento de hidrogênio em alta-pressão, armazenamento de hidrogênio líquido criogênico e armazenamento de hidrogênio em-estado sólido (como armazenamento de hidrogênio em hidreto metálico). Embora os sistemas de armazenamento de hidrogênio sejam relativamente caros, com os avanços tecnológicos, especialmente o desenvolvimento de tecnologias de produção de hidrogênio verde, o armazenamento de energia de hidrogênio é considerado uma das soluções importantes para alcançar a descarbonização profunda e impulsionar a transformação de energia no futuro, particularmente adequado para armazenamento de energia em grande-escala e longo-prazo e aplicações de transporte-pesado.
Armazenamento de energia de combustível sintético
O armazenamento de combustível sintético utiliza eletricidade para gerar combustíveis químicos (como gás natural sintético e combustíveis líquidos sintéticos) para armazenamento de energia-de longo prazo. Esta tecnologia normalmente envolve a eletrólise da água para produzir hidrogênio, que é então combinado com dióxido de carbono para sintetizar hidrocarbonetos como metano, metanol ou diesel sintético. Esses combustíveis sintéticos podem ser armazenados e transportados e, quando necessário, convertidos em energia elétrica ou mecânica por meio de combustão ou em células de combustível. A vantagem do armazenamento de combustível sintético reside em sua compatibilidade com a infraestrutura energética existente, como gasodutos de gás natural e sistemas de distribuição e armazenamento de combustível líquido existentes, tornando-o adequado para armazenamento de energia em grande-escala e longo-prazo. Além disso, os combustíveis sintéticos podem servir como um suplemento-de redução de picos para a geração de energia renovável, ajudando a equilibrar a rede elétrica. Embora os combustíveis sintéticos tenham menor eficiência geral e custos mais elevados, com a crescente disponibilidade de energia renovável e os avanços nas tecnologias de captura e utilização de carbono, espera-se que o armazenamento de combustível sintético se torne um componente importante dos futuros sistemas energéticos de baixo-carbono.