El hidrógeno verde es un vector energético que se produce a través distintos procesos que parten de la biomasa o del agua, sin embargo, el proceso más prometedor es la electrólisis que “descompone el agua utilizando electricidad proveniente de fuentes renovables” (Herrera, 2024). Además de la electrólisis, existen otras técnicas para producir hidrogeno verde a partir de agua:
- Fotoelectrólisis: implica sumergir en agua materiales semiconductores u óxidos metálicos sensibles a la luz solar, que al exponerlos al sol se descompone el agua en hidrógeno y oxígeno.
- Termólisis: se calienta agua entre 2000 y 2500 grados Celsius y por medio de catalizadores, se obtiene se descompone en oxígeno e hidrógeno.
- Fotocatálisis: se obtienen las moléculas de hidrogeno y oxígeno por medio de fotocatalizadores (sólidos semiconductores).
- Corrosión de aluminio metálico y sus aleaciones: se obtiene hidrógeno a partir de la corrosión con agua en medio alcalino de aluminio metal puro o aleado (De Simón-Martín, 2021).
Tipos de Hidrógeno
Además del hidrógeno verde, existen diferentes tipos de hidrógeno y se clasifican dependiendo del proceso por el cual se obtienen:
- Hidrógeno marrón: se produce por la gasificación del carbón que genera CO2.
- Hidrógeno gris: se produce a partir del metano o gas natural, emite CO2.
- Hidrógeno azul: es producido a partir del gas natural y se aplican tecnologías para capturar el carbono liberado.
De todos estos tipos de hidrógeno, el más amigable con el medio ambiente es el verde ya que solamente libera vapor de agua como producto de combustión a diferencia del resto de los tipos de hidrógeno que liberan CO2 (BBVA, 2024).
Ventajas del hidrógeno verde
- Cero Emisiones: Su producción y uso no generan dióxido de carbono (CO₂), ya que solo libera vapor de agua, lo que lo convierte en una fuente de energía limpia que contribuye a la descarbonización de la economía.
- Almacenamiento de Energía Renovable: Permite almacenar el excedente de energía de fuentes solares y eólicas, evitando desperdicios y estabilizando la red eléctrica.
- Versatilidad en su Aplicación: Puede ser utilizado en distintos sectores, desde la generación de electricidad hasta el transporte y la industria.
- Reducción de la Dependencia de Combustibles Fósiles: Su producción local puede disminuir la necesidad de importar gas y petróleo.
- Aprovechamiento de Infraestructuras Existentes: Puede inyectarse en la red de gas natural o ser utilizado en plantas industriales sin necesidad de desarrollar nuevas redes de distribución desde cero.
- Impulso a la Economía y Creación de Empleos: La inversión en tecnologías de hidrógeno verde puede generar cientos de miles de empleos y fomentar la innovación en energías limpias (Giménez, 2019).
Aplicaciones en Diversos Sectores
El hidrógeno verde tiene aplicaciones en múltiples sectores y un gran potencial para reemplazar los combustibles fósiles:
- Generación de Energía
- Puede ser utilizado directamente en pilas de combustible para producir electricidad sin emisiones.
- Es clave para la descarbonización de la producción eléctrica y el almacenamiento de energía a gran escala.
- Transporte
- Automóviles y transporte público: Empresas como Toyota y Hyundai ya han desarrollado modelos de coches y autobuses con pilas de hidrógeno.
- Camiones y trenes: Se están desarrollando trenes impulsados por hidrógeno en Alemania y China, y camiones de larga distancia para reducir la contaminación.
- Aviación y transporte marítimo: Existen proyectos en desarrollo para aviones de hidrógeno y barcos impulsados por este combustible.
- Industria
- Siderurgia y producción química: Puede reemplazar el hidrógeno gris utilizado en refinerías y en la fabricación de fertilizantes.
- Producción de metano sintético: Al combinarlo con CO₂ capturado, se puede generar un gas similar al natural, pero sin impacto en emisiones.
- Edificaciones
- Puede ser inyectado en la infraestructura de gas natural existente, reduciendo la huella de carbono del sector residencial y comercial.
- Puede utilizarse para climatización de edificios mediante sistemas de celdas de combustible.
- Movilidad Urbana y Transporte Público
- Proyectos piloto en España, Francia y Japón están impulsando flotas de autobuses y taxis con hidrógeno, facilitando la transición a un modelo de movilidad sostenible (Giménez, 2019).
Retos y Desafíos
- Costos de producción: Actualmente son elevados, pero de acuerdo con un informa de la AIE (Agencia Internacional de la Energía) se prevé una reducción de hasta el 30% en 2030 debido al incremento de la producción del hidrógeno y la reducción del precio de las energías renovables.
- Infraestructura necesaria para su almacenamiento y transporte: se requiere cooperación entre las administraciones nacionales y locales, la industria y los inversores para llevar una adecuada planificación y coordinación que posibilite el desarrollo y funcionamiento de las infraestructuras.
- Políticas publicas que fomenten su uso: se requiere un cambio en la legislación ya que en la actualidad el desarrollo de la actividad industrial para la producción de esta alternativa se ve limitado.
- El hidrógeno verde es el menos producido: Gran parte del hidrógeno que se produce en la actualidad proviene del gas natural y carbón, por ende, será necesario destinar esfuerzos en el incremento de la producción del hidrogeno azul y verde, así como en la disminución de la producción del hidrógeno gris y marrón (Giménez, 2019).
Perspectivas Futuras y Oportunidades Económicas
El desarrollo de tecnologías que produzcan hidrógeno verde disminuirá el consumo de combustibles fósiles, consolidándose como un pilar fundamental en la transición hacia una economía sostenible y descarbonizada. Su implementación no solo representa una oportunidad para diversificar la matriz energética, sino que también abre nuevas perspectivas económicas, promoviendo la creación de miles de empleos y el desarrollo de tecnologías innovadoras. A medida que la producción de hidrógeno verde se expanda y sus costos se reduzcan, será clave la cooperación internacional, el apoyo de políticas públicas y la inversión en infraestructuras que permitan su almacenamiento y distribución eficiente. Aunque persisten desafíos en términos de costos y disponibilidad de infraestructura, el hidrógeno verde se perfila como una solución viable para mitigar el cambio climático y avanzar hacia un modelo energético más limpio y resiliente. Su potencial de transformación es innegable, por lo que su estudio y aplicación deben seguir evolucionando para acelerar su integración en sectores clave de la economía global.
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Fuentes
De-Simón-Martín, Miguel; Cortés-Nava, Brian-Raymundo; Rodríguez-Parra, Raúl; Carro-de-Lorenzo, Francisco; The Role of Green Hydrogen in the Energy Transition of the Industry. DYNA, Marzo 2021, vol. 96, no. 2, p. 200-206. DOI: https://doi.org/10.6036/9890
Giménez, J. (2019). La hora del hidrógeno verde. Gas renovable. Recuperado de https://www.gasrenovable.org/docs/hidrogeno_renovable/Reportaje-La_hora_del_Hidrogeno_verde.pdf
Herrera, P. (2024). Hidrógeno verde: el próximo gran salto energético. UNAM Global. Recuperado de https://unamglobal.unam.mx/global_revista/hidrogeno-verde-el-proximo-gran-salto-energetico/
¿Qué es el hidrógeno verde?: solución y desafío. (2024). BBVA. Recuperado de https://www.bbva.com/es/sostenibilidad/descubre-que-es-el-hidrogeno-verde-solucion-y-desafio/