El hidrógeno verde se ha convertido en una fuente de energía renovable cada vez más popular debido a sus numerosas ventajas. También conocido como hidrógeno renovable o limpio, se produce a partir de fuentes de energía renovable y no emite dióxido de carbono ni otros gases de efecto invernadero durante su producción o uso. En este artículo, analizaremos qué es el hidrógeno verde, cómo se obtiene, sus ventajas y desventajas, y otros tipos de hidrógeno utilizados para generar energía.

hidrogeno limpio

Qué es el hidrogeno verde

El hidrógeno verde se refiere a la producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovable, como la energía solar, eólica o hidráulica. A diferencia del hidrógeno gris, que se obtiene a través del reformado por vapor de gas natural, el hidrógeno verde no emite gases contaminantes a la atmósfera. La certificación del hidrógeno verde requiere una reducción de emisiones de más del 60-70% en comparación con el hidrógeno gris. Es importante destacar que la sostenibilidad del hidrógeno verde depende de la forma en que se produzca, ya que si se genera a partir de combustibles fósiles, generará emisiones contaminantes.

¿Cómo se obtiene el hidrógeno verde?

El hidrógeno verde es un tipo de hidrógeno producido a través de la división del agua utilizando electricidad generada a partir de fuentes renovables o bajas en carbono. Este proceso se llama electrólisis y consiste en descomponer las moléculas de agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). La electrólisis se realiza sumergiendo dos electrodos en agua con sales y minerales que conducen electricidad y aplicando una corriente continua. Durante este proceso se produce una reacción de oxidación-reducción por efecto de la electricidad.

Es importante destacar que existen diferentes tipos de hidrógeno, clasificados según su método de producción. Los métodos más utilizados para obtener hidrógeno, como el hidrógeno gris o negro y el hidrógeno azul, son altamente contaminantes y emiten grandes cantidades de CO2. En cambio, el hidrógeno verde es completamente limpio y solo libera agua en estado gaseoso.

Ventajas del hidrógeno verde

Algunas de las ventajas que ofrece el hidrógeno verde son:

  • Genera energía limpia: no produce emisiones de CO2 ni otros gases contaminantes durante su producción o su uso, por lo que contribuye a reducir el impacto ambiental y a mitigar el cambio climático.
  • Es 100% renovable: se produce a partir de recursos naturales inagotables, como el agua y el sol, lo que garantiza su disponibilidad y su seguridad energética.
  • Es fácil de almacenar y transportar: se puede comprimir o licuar para ocupar menos espacio y facilitar su transporte por tuberías o camiones. Además, se puede almacenar durante largos períodos de tiempo sin perder sus propiedades, lo que permite aprovechar los excedentes de energía renovable.
  • Tiene múltiples aplicaciones: se puede utilizar como combustible para vehículos eléctricos con pila de combustible, que solo emiten vapor de agua al circular. También se puede emplear para generar electricidad y calor en edificios o industrias, o para producir otros productos químicos como amoniaco o metanol.

Desventajas del hidrógeno verde

A pesar de sus beneficios ambientales y su potencial para la transición energética, el hidrógeno verde también presenta algunas desventajas que limitan su desarrollo e implantación a gran escala. Algunas de estas desventajas son:

  • Alto coste: la producción de hidrógeno verde requiere una gran cantidad de energía eléctrica procedente de fuentes renovables, que actualmente son más caras que los combustibles fósiles. Además, se necesita una infraestructura específica para almacenar y transportar el hidrógeno, que también supone una inversión elevada.
  • Baja eficiencia: el proceso de electrolisis del agua implica unas pérdidas de energía significativas, ya que solo se aprovecha entre el 50% y el 80% de la electricidad utilizada para generar el hidrógeno. Esto implica que se necesita más energía para producir la misma cantidad de hidrógeno que con otros métodos.
  • Riesgo de seguridad: el hidrógeno es un gas muy volátil e inflamable, que puede provocar fugas y explosiones si no se manipula con precaución. Por ello, se requieren unos protocolos y unas medidas de seguridad muy estrictos para garantizar la protección de las personas y el medio ambiente.

Estas desventajas suponen un reto para el desarrollo del hidrógeno verde como combustible del futuro, pero también una oportunidad para impulsar la innovación y la cooperación entre los diferentes agentes implicados. Se espera que con el avance tecnológico y el apoyo político y social se puedan reducir los costes, aumentar la eficiencia y mejorar la seguridad del hidrógeno verde en los próximos años.

Tipos de hidrogeno en función de su producción

se ha establecido una clasificación por colores que indica cómo se ha generado el hidrógeno y cuántas emisiones de gases de efecto invernadero ha provocado su producción.

Los principales tipos de hidrógeno nombrados por colores son los siguientes:

Hidrógeno gris: es el que se obtiene a partir de la reformación de gas natural, un combustible fósil que contiene metano. Este proceso libera dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, contribuyendo al calentamiento global. Actualmente, es el tipo de hidrógeno más abundante y más económico12, pero también el más contaminante.

Hidrógeno azul: es el que se produce como el gris, pero capturando y almacenando el CO2 resultante de la reformación. De esta manera, se reduce el impacto ambiental del proceso, aunque no se elimina por completo. El hidrógeno azul es una opción intermedia entre el gris y el verde13.

Hidrógeno verde: El que estamos tratatando en este artículo. Es el que se genera por la electrólisis del agua, que consiste en separar el hidrógeno del oxígeno mediante una corriente eléctrica. Si esta electricidad proviene de fuentes renovables como la eólica o la solar, no se producen emisiones de gases de efecto invernadero en todo el ciclo. El hidrógeno verde es el más sostenible y deseable desde el punto de vista ecológico124, pero también el más caro y difícil de producir a gran escala.

Existen otros tipos de hidrógeno nombrados por colores menos comunes o en desarrollo, como:

Hidrógeno turquesa: es el que se obtiene por la pirólisis del metano, un proceso térmico que rompe las moléculas de gas natural en hidrógeno y carbono sólido. Al no liberar CO2 a la atmósfera, este tipo de hidrógeno tiene un menor impacto ambiental que el gris o el azul2.

Hidrógeno marrón o negro: es el que se produce por la gasificación del carbón, otro combustible fósil que contiene carbono e impurezas. Este proceso genera grandes cantidades de CO2 y otros contaminantes como monóxido de carbono o cenizas2. Es uno de los tipos más sucios e indeseables.

Hidrógenos púrpura, rosa o rojo: son los que se generan mediante centrales nucleares, aprovechando su calor o electricidad para realizar la electrólisis del agua. Estos tipos tienen un bajo impacto en términos de emisiones directas2, pero plantean otros problemas relacionados con la seguridad nuclear y los residuos radiactivos.

En conclusión, los tipos de producción de hidrógenos nombrados por colores reflejan su grado de limpieza y sostenibilidad energética, siendo los más deseables el verde y el turquesa, y los menos el gris, el azul, el marrón o negro, y los púrpura, rosa o rojo.

Hidrógeno verde: Europa lo elige para el futuro

La Comisión Europea ha decidido invertir en hidrógeno verde para facilitar el proceso de descarbonización. Son varias las razones por las que la institución europea lo ha elegido como herramienta ganadora. Por un lado, el hidrógeno verde representa una alternativa limpia, eficiente y renovable sobre la que sentar las bases de una recuperación económica sostenible post-pandémica y, por otro, es un vector esencial para la puesta en marcha de la transición ecológica a largo plazo.

El hidrógeno renovable, por sus propiedades de bajo impacto, permitiría limitar el aumento de la temperatura media global manteniéndola por debajo del umbral de los 2 °C, en línea con los objetivos a largo plazo establecidos en el Acuerdo de París. Un objetivo en línea con los compromisos adquiridos para alcanzar la neutralidad climática en 2050: año en el que debería alcanzarse el equilibrio entre las emisiones de CO2 y la absorción de carbono.

Pero, ¿cómo piensa invertir la Comisión Europea en hidrógeno? A través de la Estrategia Europea del Hidrógeno, lanzada en julio de 2020, con la ambición de crear mercados abiertos y competitivos para llevar el hidrógeno verde a todos los sectores energéticos. El Ejecutivo lo considera tan versátil que su potencial puede explotarse en varios aspectos: el hidrógeno verde puede servir como materia prima, combustible, almacenamiento de energía para su uso en el transporte, procesos industriales y puede convertirse en un vector para la producción descentralizada de energía.

Cuándo podremos utilizarlo de forma generalizada

Para aumentar la producción de hidrógeno limpio, varios países preparan presupuestos cada vez más importantes. Sin embargo, los planes de implantación no siempre van de la mano de los planes de financiación: hasta la fecha, no es fácil implantar el uso generalizado del hidrógeno verde porque los costes de producción sostenible siguen siendo demasiado elevados. Esta es la verdadera razón por la que el hidrógeno limpio aún no ha podido establecerse eficazmente en la transición energética, y sigue siendo una oportunidad todavía poco accesible.

Entonces, ¿cuándo y cómo se utilizará el hidrógeno verde? Los inversores y desarrolladores ven con buenos ojos el hecho de que, en los próximos años, el coste de producción baje: un factor que, combinado con el aumento de la demanda, podría hacer que el hidrógeno verde fuera accesible a todo el mundo en 2050, a un coste incluso inferior al del gas natural. Será entonces cuando el preciado recurso verde llegue a la vida cotidiana de todos los ciudadanos europeos.

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