释放电力转化的潜力：可持续能源解决方案的未来
电力转化是将电力转化为其他物质（x）的过程。例如，电力可以通过电解转化为氢气，氢气可以单独使用，也可以与其他成分结合使用，以制造燃料或化学品。没有电力转化，绿色转型就无法完成。在许多情况下，例如使用电动汽车或热泵为我们的房屋供暖，化石燃料可以直接被电力替代。然而，并非所有东西都可以用电力或电池供电。由于能源可以用作制造绿色燃料过程的基础，因此电力转化对于重型运输、飞机、船舶和卡车等领域的使用至关重要。我们部分工业生产中使用的非常耗能的程序也属于同一类别。电力转化还可以保证我们拥有制造塑料、药物和我们每天使用的许多其他物品所需的化学品，而这些物品目前都是使用化石燃料生产的。
电力转化如何工作
电力转化利用太阳能和风能等可持续能源来发电。在电力转化的第一阶段，水（H2O）被电解并使用能量（O）分解成氢（H2）和氧气（O2）。除了直接用作燃料外，氢气还可以通过与来自二氧化碳的氮（N）或碳（C）的合成过程使用。由此产生新的燃料和化学品，包括氨、甲醇和甲烷。由于使用电力制造它们，因此通常被称为电子燃料或电制燃料。它们可用作卡车、船舶和飞机等车辆的燃料。为了实现电力转化，人们正在研究如何合并这两个过程。
电力转化的例子
与碳的合成过程
电子燃料，包括电子柴油、电子甲醇、电子煤油、电子二甲醚（E-DME）和电子甲烷，可以通过将碳与氢混合产生。这些燃料在化学上与当前的化石燃料相当，使其可以直接用于重型运输。由于它们是使用可再生能源和我们从先前用途中回收的碳制造的，因此这些燃料是碳中和的。
与氮的合成过程
绿绿色氨（电子氨），可以用作农业中的肥料，或者最终用作航运燃料，是通过将氮（N）与氢结合而产生的。目前，大型、高能耗的工厂生产氨用于农业肥料。氨的生产占全球碳排放量的 1% 以上。因此，转向电子氨将大大有助于发展更可持续的农业产业。
为什么电力转化是必要的
太阳和风等可再生能源在向没有化石燃料的文明转变中至关重要。在这种情况下，储存能量的能力至关重要，这样我们即使在没有阳光或没有微风的情况下也可以使用它。此外，我们的部分运输和制造业无法电气化，而是需要将电力转化为另一种形式。对于船舶、卡车和飞机等无法靠电力或电池运行的车辆，电力转化可以确保它们所需的燃料。电力转化对于确保制造目前由化石燃料制成的许多物品（包括油漆、聚合物和药品）至关重要。
结论
电力转化的程序可以在相当长的一段时间内完成。然而，如果要真正帮助满足世界日益增长的能源需求，电力转化必须变得更加节能，这样生产的燃料才具有可行性，从而具有竞争力。找到将电力转化技术与能源系统其余部分连接起来的最佳方式仍然是研究人员面临的挑战。为了从一开始就与能源系统的其余部分产生最佳协同效应，必须开发系统架构、数据、数字化和自动化方面的智能解决方案。