釋放電力轉化（Power-to-X）的潛力：永續能源解決方案的未來
電力轉化（Power-to-X）是將電力轉化為其他物質（x）的過程。例如，電力可以透過電解轉化為氫氣，然後可以單獨使用或與其他組件結合使用，以製造燃料或化學品。沒有電力轉化（Power-to-X），綠色轉型就無法完成。在許多情況下，例如使用電動車或熱泵為我們的房屋供暖時，可以直接用電力代替化石燃料。但是，並非所有東西都可以由電力或電池提供動力。由於能源可以用作製造綠色燃料的基礎，因此電力轉化（Power-to-X）對於在重型運輸、飛機、輪船和卡車中使用至關重要。我們部分工業生產中使用的非常耗能的程序也屬於同一類別。電力轉化（Power-to-X）還可以確保我們擁有製造塑膠、藥品和我們每天使用的許多其他物品所需的化學品，而這些物品目前都是使用化石燃料生產的。
電力轉化（Power-to-X）如何運作
電力轉化（Power-to-X）利用太陽能和風能等永續能源來產生電力。在電力轉化（Power-to-X）的第一階段，水（H2O）被電解，並利用能量（O）分解為氫（H2）和氧（O2）。除了直接用作燃料外，氫氣還可以在合成過程中與來自二氧化碳（CO2）的氮（N）或碳（C）結合使用。產生新的燃料和化學品，包括氨、甲醇和甲烷。由於電力用於製造它們，因此通常被稱為電子燃料（e-fuels）或電致燃料（electro-fuels）。它們可用作卡車、輪船和飛機等車輛的燃料。為了實現電力轉化（Power-to-X），人們正在研究如何合併這兩個過程。
電力轉化（Power-to-X）的範例
與碳的合成過程
電子燃料（E-fuels）包括電子柴油（e-diesel）、電子甲醇（e-methanol）、電子煤油（e-kerosene）、電子二甲醚（e-dim ethylates，E-DME）和電子甲烷（e-methane），可以透過將碳與氫氣混合產生。這些燃料在化學上與目前的化石燃料相當，因此適合立即在重型運輸中使用。由於它們是使用再生能源和我們從先前用途中回收的碳製造的，因此這些燃料是碳中和的。
與氮的合成過程
綠色氨（e-ammonia）是由氮（N）與氫氣結合而成，可用作農業肥料，或最終用作航運燃料。目前，大型、高耗能的工廠製造氨用於農業肥料。氨的製造佔全球碳排放量的1%以上。因此，改用電子氨（e-ammonia）將大大有助於發展更永續的農業產業。
為什麼需要電力轉化（Power-to-X）
太陽和風等再生能源在轉向沒有化石燃料的文明的轉變中至關重要。在這種情況下，儲存能源的能力至關重要，以便我們即使在沒有陽光且沒有微風的情況下也可以使用它。此外，我們的部分運輸和製造業無法電氣化，而是需要將電力轉化為另一種形式。對於輪船、卡車和飛機等無法依靠電力或電池運行的車輛，電力轉化（Power-to-X）可以確保它們所需的燃料。電力轉化（Power-to-X）對於確保製造目前由化石燃料製成的眾多物品（包括油漆、聚合物和藥品）至關重要。
結論
電力轉化（Power-to-X）中的程序可以在相當長的時間內完成。如果要真正幫助滿足世界日益增長的能源需求，電力轉化（Power-to-X）必須變得更加節能，以使生產的燃料可行且因此具有競爭力。找到將電力轉化（Power-to-X）技術與能源系統其他部分連接的最佳方式仍然是研究人員面臨的挑戰。為了從一開始就與能源系統的其他部分產生最佳的協同效應，必須開發系統架構、數據、數位化和自動化方面的智慧解決方案。