El hidrógeno es el elemento químico más abundante del planeta, se encuentra presente en el 75% de la materia. Sin embargo, nunca lo encontramos en solitario, sino en compañía de otros elementos químicos como el oxígeno formando agua, o el carbono formando compuestos orgánicos.
La humanidad lleva mucho tiempo utilizándolo como materia prima en la industria química o la metalurgia y como combustible, pero como no se puede tomar directamente de la naturaleza en estado puro, necesita “fabricarlo”. Y, precisamente, el método mediante el que obtenemos el hidrógeno es lo que determina que este sea un combustible limpio y sostenible o no lo sea.
Cuando hablamos de hidrógeno verde, nos referimos a un hidrógeno que ha sido obtenido sin generar emisiones contaminantes, un hidrógeno sostenible. Un combustible que ya se postula como el vector energético clave para alcanzar la descarbonización del planeta y cumplir con los compromisos marcados para 2050 en la lucha contra el cambio climático.
Te contamos por qué es tan importante el hidrógeno verde para reducir los gases de efecto invernadero, cómo se produce y cuáles son las barreras que tendrá que superar para convertirse en el combustible del futuro.
- ¿Qué es el hidrógeno y cómo se obtiene?
- Tipos de hidrógeno como combustible
- ¿Qué es el hidrógeno verde o renovable y cómo funciona?
- ¿Para qué sirve el hidrógeno verde? Usos para combatir el cambio climático
- Ventajas de utilizar el hidrógeno verde como combustible
- Inconvenientes del hidrógeno verde
- Hidrógeno verde para la transición energética, por qué es tan importante
El hidrógeno es el elemento químico más simple, el primero de la tabla periódica con número atómico 1. Es ligero, se puede almacenar y no genera emisiones contaminantes por sí mismo.
Con estas características resulta un candidato perfecto como combustible.
El hidrógeno no es una fuente de energía primaria sino un vector energético, es decir, que requiere de un proceso químico para su producción.
Seguramente has escuchado que el hidrógeno es un combustible renovable, pero esto no siempre es cierto. El hidrógeno solo es renovable si el proceso utilizado en su extracción también lo es. Veamos qué formas de producción de hidrógeno existen:
Se trata de diferentes técnicas en las que se practican una serie de reacciones químicas para obtener hidrógeno. La más utilizada se realiza a partir del reformado de gas natural de los yacimientos petrolíferos y se emplea vapor de agua a alta temperatura para disociar el carbono del hidrógeno que compone el gas natural. En dos reacciones sucesivas se obtiene dihidrógeno por un lado y dióxido de carbono por otro. De todos los métodos, este es el más utilizado en la actualidad.
La gasificación con vapor de agua y oxígeno puro se realiza a partir de carbón o de biomasa. Mediante un reactor se produce la quema del carbón o la biomasa a temperaturas muy elevadas. En la combustión se liberan gases que dan lugar, por un lado, a dihidrógeno y, por otro, a monóxido de carbono.
Consiste en la ruptura de la molécula del agua (H₂O) en oxígeno (O₂) e hidrógeno (H₂) por acción de una corriente eléctrica continua que se conecta mediante electrodos al agua. Cuando la electrólisis se realiza con energía renovable, este es el método más sostenible de producción.
Estos métodos de producción del hidrógeno han dado lugar a una nomenclatura de colores que utilizamos para referirnos a él y a lo sostenible que haya sido su proceso de extracción. Según esa escala de colores, los tipos de hidrógeno principales son:
Según los datos de la Agencia Internacional de la Energía (AIE), actualmente se consumen en el mundo unos 70 millones de toneladas de hidrógeno. El problema es que casi todo ese hidrógeno se produce a partir del carbón o el gas natural, es decir, se obtiene mediante las técnicas más contaminantes para el planeta. Menos del 1% de la producción mundial de este hidrógeno se basa en electrólisis de agua por energías renovables: solo el 0’1% del hidrógeno que consumimos es verde.
Para hacernos una idea de lo que significa, la producción de este hidrógeno gris emite 830 millones de toneladas de dióxido de carbono por año. Esto es el CO₂ anual que emiten las economías de Indonesia y Reino Unido juntas. O lo que es lo mismo, para generar este hidrógeno se contamina lo mismo que dos países que suman más de 300 millones de habitantes.
Por datos alarmantes como estos es tan importante incidir sobre el origen del hidrógeno. El hidrógeno verde puede ser una herramienta inigualable para desbancar a los modelos de producción que contribuyen al cambio climático y ayudar a descarbonizar los consumos energéticos más resistentes a la electrificación, como la industria pesada o el transporte de largo recorrido.
El hidrógeno verde es, por tanto, el hidrógeno obtenido mediante el uso de energías renovables en su producción, lo que lo convierte en un combustible limpio, sostenible y con un índice de contaminación cero que puede ser clave no solo como vector energético, sino como materia prima.
Su gran valor en la lucha contra el cambio climático radica en su capacidad de sustituir a los combustibles fósiles en aquellos sectores y usos que hasta ahora eran más difíciles de descarbonizar, además de su potencial como sistema de almacenamiento de energía.
El hidrógeno verde se consigue mediante un proceso de electrólisis impulsada con energías renovables como la eólica o la solar. La electrólisis consiste en utilizar una corriente eléctrica para descomponer mediante electrodos la molécula del agua en oxígeno e hidrógeno.
Cuando necesitamos convertirlo en energía, el hidrógeno almacenado en tanques específicos es canalizado hacia una pila de combustible. Allí se une de nuevo con oxígeno procedente del aire y se obtiene la energía eléctrica. De este modo, el único residuo que deja el proceso es agua, un sistema limpio, sostenible y en el que para producir energía no se emite ni un ápice de CO₂.