Densidad energética
Cantidad de energía almacenada por unidad de masa (energía específica, Wh/kg o MJ/kg) o por unidad de volumen (Wh/L o MJ/L) de un combustible o medio de almacenamiento.
La densidad energética se expresa de dos formas: gravimétrica (por kilogramo, también llamada energía específica) y volumétrica (por litro). Las dos cuentan: la masa limita a aviones y vehículos; el volumen, a teléfonos, barcos y depósitos.
Diésel: unos 45.6 MJ/kg (12.7 kWh/kg), 38.6 MJ/L (PCI)
Gasolina: unos 43.4 MJ/kg (12.1 kWh/kg), 32 MJ/L (PCI)
Hidrógeno: 120 MJ/kg (33.3 kWh/kg PCI); 8.5 MJ/L en estado líquido, unos 4.5–5 MJ/L a 700 bar
Celdas de iones de litio: 0.58–1.08 MJ/kg (160–300 Wh/kg)
Bombeo hidráulico: unos 0.27 Wh por m³ por metro de salto
Los hidrocarburos líquidos almacenan entre 40 y 80 veces más energía por kilogramo que las celdas de iones de litio, y eso explica por qué cuesta tanto electrificar la aviación y el transporte marítimo. La distancia se acorta cuando se cuenta el rendimiento de conversión: un motor eléctrico convierte en movimiento el 85–90 % de la energía de la batería, frente al 20–35 % de un motor de combustión interna.
La densidad energética de los combustibles suele darse sobre el poder calorífico inferior; consulta poder calorífico. Compara combustibles con la calculadora de contenido energético de combustibles.
Términos relacionados
Todos los términos →- Poder calorífico (PCS / PCI)
Calor liberado por la combustión completa de una cantidad unitaria de combustible; el valor superior (bruto) incluye el calor de condensación del vapor de agua y el inferior (neto) no.
- Batería de ion-litio
Batería recargable en la que los iones de litio viajan entre un ánodo de grafito y un cátodo de óxido metálico o fosfato; es la química dominante en coches eléctricos y almacenamiento en red.
- Kilovatio-hora (kWh)
Unidad de energía equivalente a un kilovatio de potencia mantenido durante una hora, o 3,6 megajulios; es la unidad estándar de facturación de la electricidad.
- Julio (J)
Unidad SI de energía, trabajo y calor: el trabajo que realiza una fuerza de un newton a lo largo de un metro, o un vatio mantenido durante un segundo.
- Hidrógeno verde
Hidrógeno producido separando el agua en un electrolizador alimentado con electricidad renovable, con emisiones directas de CO2 casi nulas.
- LFP (litio-ferrofosfato)
Química de cátodo de ion-litio (LiFePO4) apreciada por su seguridad, su larga vida en ciclos y su bajo coste, a cambio de una densidad energética menor que la de las celdas con níquel.