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Sep 01, 2023

Gráfico: sistemas de calefacción para el hogar en los EE. UU.

Publicado el Por Combustión de combustibles fósiles para la calefacción de locales comerciales y

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La combustión de combustibles fósiles para la calefacción de edificios comerciales y residenciales representa aproximadamente el 13 % de las emisiones anuales de gases de efecto invernadero en los Estados Unidos.

Descarbonizar la economía de los EE. UU. requiere un cambio de soluciones de calefacción que queman combustibles fósiles a fuentes de energía renovable que generan electricidad.

Actualmente, la mayoría de las casas nuevas en los EE. UU. todavía usan gas natural para calefacción a través de hornos o calderas de aire forzado. Al igual que los automóviles deben ser eléctricos, los hogares deberán cambiar a sistemas de calefacción alimentados por electricidad que utilicen fuentes de energía renovables.

El gráfico anterior utiliza datos del censo para desglosar los diferentes sistemas de calefacción y combustibles que calientan las 911 000 viviendas unifamiliares construidas en EE. UU. en 2020.

La mayoría de los hogares estadounidenses utilizan uno de los siguientes tres sistemas de calefacción:

La calefacción doméstica en los EE. UU. ha pasado por una transición en las últimas dos décadas. La electricidad ha ido reemplazando constantemente los sistemas de calefacción domésticos a gas y biocombustibles/madera para casas nuevas, y alimenta casi la mitad de los sistemas de calefacción en viviendas unifamiliares construidas en 2020.

Así es como cambió la proporción de fuentes de calor para casas nuevas entre 2000 y 2020:

Los porcentajes pueden no sumar 100 debido al redondeo.

Si bien la participación de la electricidad ha crecido desde el año 2000, la mayoría de los hogares estadounidenses todavía se calientan con gas en gran parte debido a la asequibilidad del combustible fósil.

Según la Administración de Información Energética (EIA) de EE. UU., se espera que los hogares que dependen del gas para la calefacción gasten un promedio de $746 durante los meses de invierno, en comparación con $1,268 para la electricidad y $1,734 para el combustible para calefacción.

De las 911,000 viviendas unifamiliares nuevas, 538,000 casas instalaron hornos de aire forzado. De estos,83% o cerca de 450,000 hogares usaron gas como fuente principal de calefacción, y el 16% optó por hornos electrificados. Por el contrario,88%de los 353.000 hogares que instalaron bombas de calor dependían de la electricidad.

Así es como se descomponen los sistemas de calefacción y los combustibles para viviendas unifamiliares construidas en 2020:

Los porcentajes pueden no sumar 100 debido al redondeo.

Menos del 1% de las casas unifamiliares nuevas usaban agua caliente o sistemas de vapor, y la mayoría de las que lo hacían usaban gas como combustible principal. Alrededor del 1,3 % de las casas nuevas usaban otros sistemas, como calefactores eléctricos de zócalo, calefactores más pequeños, calefactores de panel o radiadores.

Si bien el gas sigue siendo la fuente de calefacción dominante en la actualidad, los esfuerzos para descarbonizar la economía de EE. UU. podrían impulsar aún más un cambio hacia los sistemas de calefacción basados ​​en la electricidad, y es probable que las bombas de calor eléctricas ocupen una parte más grande del pastel.

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¿Cuánto petróleo se ahorra al agregar vehículos eléctricos a la mezcla? Observamos datos de 2015 a 2025P para diferentes tipos de vehículos eléctricos.

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A medida que el mundo avanza hacia la electrificación del sector del transporte, la demanda de petróleo será reemplazada por la demanda de electricidad.

Para resaltar el impacto de los vehículos eléctricos en el consumo de petróleo, la infografía anterior muestra cuánto petróleo se ha ahorrado y se ahorrará cada día entre 2015 y 2025 por varios tipos de vehículos eléctricos, según BloombergNEF.

Un vehículo de pasajeros con motor de combustión estándar en los EE. UU. usa alrededor de 10 barriles de equivalente de petróleo (BOE) por año. Una motocicleta usa 1, un camión Clase 8 alrededor de 244 y un autobús usa más de 276 BOE por año.

Cuando estos vehículos se electrifican, ya no se necesita el petróleo que habrían usado sus contrapartes con motores de combustión, lo que desplaza la demanda de petróleo con electricidad.

Desde 2015, los vehículos de dos y tres ruedas, como ciclomotores, scooters y motocicletas, representan la mayor parte del petróleo ahorrado de los vehículos eléctricos a escala mundial. Con una amplia adopción en Asia específicamente, estos vehículos desplazaron la demanda de casi 675,000 barriles de petróleo por día en 2015. Para 2021, este número había crecido rápidamente a1 millón de barrilespor día.

Echemos un vistazo al desplazamiento diario de la demanda de petróleo por segmento EV.

Hoy, mientras se está trabajando en el segmento de vehículos comerciales, muy pocos camiones grandes en la carretera son eléctricos; sin embargo, se espera que esto cambie para 2025.

Mientras tanto, los vehículos de pasajeros eléctricos han mostrado el mayor crecimiento en adopción desde 2015.

En 2022, el mercado de los coches eléctricos experimentó un crecimiento exponencial, con ventas superiores a los 10 millones de coches. Se espera que el mercado continúe con su fuerte crecimiento a lo largo de 2023 y más allá, llegando finalmente a ahorrar un886.700 barriles de petróleopor día en 2025.

Mientras el mundo cambia de los combustibles fósiles a la electricidad, BloombergNEF predice que la disminución de la demanda de petróleo no equivale necesariamente a una caída en los precios del petróleo.

En el caso de que las inversiones en nueva capacidad de suministro disminuyan más rápidamente que la demanda, los precios del petróleo aún podrían permanecer inestables y altos.

Sin embargo, el cambio hacia la electrificación probablemente tendrá otras implicaciones.

Si bien la mayoría de nosotros asociamos los vehículos eléctricos con emisiones más bajas, es bueno considerar que solo son tan sostenibles como la electricidad que se usa para cargarlos. El cambio hacia la electrificación, entonces, presenta una oportunidad increíble para satisfacer la creciente demanda de electricidad con fuentes de energía limpia, como la energía eólica, solar y nuclear.

El alejamiento de los combustibles fósiles en el transporte por carretera también requerirá una infraestructura ampliada. Las estaciones de carga de vehículos eléctricos, la capacidad de transmisión ampliada y el almacenamiento de baterías probablemente serán clave para respaldar la transición a gran escala del gas a la electricidad.

El grafito representa casi el 50% de los materiales necesarios para las baterías por peso, sin importar la química.

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La demanda de baterías de iones de litio (Li-ion) se ha disparado en los últimos años debido a la creciente popularidad de los vehículos eléctricos (EV) y los sistemas de almacenamiento de energía renovable.

Sin embargo, lo que mucha gente no se da cuenta es que el componente clave de estas baterías no es solo el litio, sino también el grafito.

El grafito representa casi el 50% de los materiales necesarios para las baterías por peso, independientemente de la química. Específicamente en las baterías de iones de litio, el grafito constituye el ánodo, que es el electrodo negativo responsable de almacenar y liberar electrones durante el proceso de carga y descarga.

Para explorar cuán esencial es el grafito en la cadena de suministro de la batería, esta infografía patrocinada por Northern Graphite se sumerge en cómo se fabrica el ánodo de una batería de iones de litio.

El grafito es una forma natural de carbono que se utiliza en una amplia gama de aplicaciones industriales, incluidos diamantes sintéticos, baterías de iones de litio para vehículos eléctricos, lápices, lubricantes y sustratos semiconductores.

Es estable, de alto rendimiento y reutilizable. Si bien viene en muchos grados y formas diferentes, el grafito para baterías se clasifica en una de dos clases: natural o sintético.

El grafito natural se produce mediante la extracción de depósitos minerales naturales. Este método produce solo de uno a dos kilogramos de emisiones de CO2 por kilogramo de grafito.

El grafito sintético, por otro lado, se produce mediante el tratamiento del coque de petróleo y el alquitrán de hulla, produciendo casi 5 kg de CO2 por kilogramo de grafito junto con otras emisiones nocivas como el óxido de azufre y el óxido de nitrógeno.

El proceso de producción de ánodos de batería se compone de cuatro pasos generales. Estos son:

Cada una de estas etapas da como resultado varias formas de grafito con diferentes usos finales.

Por ejemplo, el grafito micronizado que resulta del proceso de formación puede usarse en aditivos plásticos. Por otro lado, solo el grafito purificado esférico recubierto que pasó por las cuatro etapas anteriores se puede usar en baterías de iones de litio EV.

A pesar de su creciente uso en la transición energética en todo el mundo, alrededor del 70% del grafito mundial proviene actualmente de China.

Sin embargo, con pocas alternativas para usar en baterías, lograr la seguridad del suministro en América del Norte es crucial, y está utilizando enfoques más ecológicos para el procesamiento de grafito.

Con una huella ambiental más baja y costos de producción más bajos, el grafito natural sirve como material de ánodo para un futuro más verde.

Haga clic aquí para obtener más información sobre cómo Northern Graphite planea construir la planta de material de ánodo de batería (BAM) más grande de América del Norte.

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