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Hidrógeno

El hidrógeno (H2) es el elemento químico más simple que se puede encontrar. Sin embargo, a pesar de constituir el 75% de la materia del universo, se encuentra combinado con otros elementos como el oxígeno o el carbono, es decir, no se encuentra en estado libre. Por tanto, no se trata de un recurso primario como puede ser el sol, sino que se trata de un vector energético, al igual que la electricidad. Es decir, se trata de un medio a partir del cual se puede almacenar y transportar energía.

El hidrógeno como vector energético, se trata de una solución limpia y almacenable que podría suponer la descarbonización de varios sectores económicos actualmente basados en combustibles fósiles, ya que el producto de su combustión es exclusivamente agua. Por tanto, se trata de una opción muy prometedora para descarbonizar sectores como el transporte, donde las baterías presentan importantes desventajas: mayor costo inicial y de mantenimiento, menor densidad de energía y rendimiento de recarga lento.

El hidrógeno no es un recurso primario y, por lo tanto, para obtenerlo se requiere energía que permita separar las moléculas de los compuestos en los que se encuentra. Esta energía puede provenir de diversas fuentes, y dependiendo de su origen y la cantidad de dióxido de carbono (CO2) liberado durante su generación, se le asignan diferentes colores al hidrógeno.

Hidrógeno verde


El hidrógeno verde se produce por electrolisis del agua, es decir, la separación de las moléculas del agua mediante el uso de electricidad procedente de energía renovable. Posteriormente se utiliza en una pila de combustible donde se revierte el proceso. Todo el proceso está libre de emisiones de CO2 y otros contaminantes. En consecuencia, se trata de la forma más limpia y sostenible de conseguir hidrógeno, por lo que puede jugar un papel relevante en la transición energética.

Otros tipos:


Hidrógeno Gris

Este tipo de hidrógeno se produce a partir del reformado de gas natural y se trata del proceso más común para obtener hidrógeno a nivel industrial. Este proceso produce hidrógeno (H₂) y dióxido de carbono (CO₂) como subproductos principales.

Hidrogeno marrón

Este tipo de hidrógeno se produce a partir de la gasificación del carbón. Este proceso produce hidrógeno (H₂) y dióxido de carbono (CO₂) como subproductos principales

Hidrógeno Azul

El hidrógeno azul se produce también a partir de combustibles fósiles, sin embargo, a diferencia del hidrógeno gris o marrón, el hidrógeno azul incorpora tecnologías de captura y almacenamiento de carbono para mitigar las emisiones de CO2.

Hidrógeno en automoción


Las emisiones de transporte por carretera, ferrocarril, aire y marítimas representan más del 32% de las emisiones de CO2 en la UE, y se espera que crezcan a un ritmo más rápido que las de cualquier otro sector. Los vehículos eléctricos de celda de combustible de hidrógeno (FCEV) pueden reducir la contaminación, ya que no producen emisiones de CO2. Además, el hidrógeno puede convertirse en combustibles basados en hidrógeno y combustibles líquidos sintéticos ("power to liquid") aprovechando la infraestructura existente.

En el transporte por carretera, el corto tiempo de repostaje (similar al de un vehículo de combustión interna), el menor peso añadido del combustible y las nulas emisiones de escape de los FCEV podrían traducirse en una huella material más baja que las baterías de litio. Aunque los FCEV de pasajeros actualmente tienen un mayor costo de transporte que los motores de combustión interna y los vehículos eléctricos con batería, se espera que los FCEV alcancen la paridad alrededor de 2025 (International Energy Agency for the G20 2019).

Retos


Aunque las tecnologías del hidrógeno representan una alternativa prometedora para la descarbonización del sistema energético y la estabilización de las energías renovables, hay obstáculos importantes que deben superarse para la implementación del hidrógeno y las tecnologías de células de combustible. Estos obstáculos están principalmente relacionados con los costos actuales de las células de combustible, el desarrollo de procesos eficientes y económicos para producir hidrógeno con una huella de carbono baja, y el desarrollo de una red amplia y segura para el transporte y la distribución de hidrógeno.