¿Qué es el hidrógeno verde? Conoce de dónde viene y su aplicación

Hidrógeno como energía renovable
Hidrógeno como energía renovable - pxfuel.com

Una de las principales causas del cambio climático es la emisión de gases de efecto invernadero, de los cuales un gran porcentaje son gracias a la producción de energía eléctrica a partir de hidrocarburos; por lo que en la última década los países han apostado por las energías renovables como parte de la transición energética hacía la descarbonización.

No obstante, una de las desventajas de las renovables, es su intermitencia. Es decir, no se puede tener una generación continua de energía, por lo tanto, es necesario implementar sistemas de almacenamiento de energía (SAE) cuando esta no se pueda inyectar a la red y se tengan picos de producción.

En el transcurso del 2020 uno de los SAE que hizo eco en todo el mundo fue el hidrógeno verde; una alternativa de almacenamiento ideal en la cual se tienen grandes expectativas.

Fuente: SHEPRON

¿Qué es el Hidrógeno Verde?

Primero vamos a hablar del hidrógeno… Este elemento (H2) es el más simple y abundante de todo el universo, se encuentra en el agua la cual cubre el 70% de la superficie terrestre, y en toda la materia orgánica existente.

A pesar de esto, no es un recurso natural, por lo que no se encuentra de forma aislada en la naturaleza, sino en compuestos.

Para su obtención, es necesario someter los compuestos a distintos procesos; por este motivo el hidrógeno no se considera como una fuente de energía, sino como un vector energético, es decir, un portador de energía.

Los procesos de producción de hidrogeno se pueden clasificar en tres colores:

  • Hidrógeno Gris: Generado a partir de recursos fósiles, principalmente gas natural, liberando a la atmósfera dióxido de carbono.
  • Hidrógeno Azul: Sigue los mismos métodos de producción del hidrogeno gris; sin embargo, en este caso los gases emitidos son capturados y almacenados para redirigirlos a otros procesos.
  • Hidrógeno Verde: Se obtiene a partir de fuentes renovables, por tanto, no emite gases de efecto invernadero.

En la producción de hidrógeno verde, el proceso de obtención es: la electrólisis del agua.

La cual consiste en la separación de la molécula de agua (H2O) en hidrógeno (H2) y oxígeno (O) mediante la aplicación de energía eléctrica de origen renovable por medio de electrolizadores.

Situación actual

En la actualidad el 96% del hidrógeno producido en el mundo es gris y sólo el 4% del total es verde. Sin embargo, esto está por cambiar.  

En el transcurso del 2020 diversos países publicaron su “Ruta Nacional de Hidrógeno” (National Hydrogen Roadmap), la cual tiene como objetivo proponer iniciativas para el desarrollo de producción hidrógeno como combustible y fuente de energía; priorizando la producción verde como parte de sus compromisos ambientales.

Según un reporte del IRENA 2020, se prevé que para el 2050 la producción de hidrógeno verde cubra el 5% de la demanda mundial de energía junto con un 2,5% de hidrógeno azul.

Económicamente, hoy en día el coste del hidrógeno verde varía entre los 2,5 – 4,5 USD/Kg, para que pueda competir con el carbono, debe reducir su costo a 2 USD/Kg y si se desea competir con el hidrógeno gris a 0.6 USD/Kg.

Aunque se tiene una gran brecha entre costos, el futuro es prometedor. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), el costo de producción de hidrógeno verde a partir de sistemas eólicos podría caer hasta un 30% en la próxima década, dándole oportunidad de competir en el mercado energético.

Fuente: BBVA

Alternativa energética perfecta

En la actualidad el hidrógeno es usado principalmente en la Industria para la refinación de petróleo, producción de amoníaco, metanol y acero; donde la mayor parte proviene de producción gris. 

Si bien, su uso como energía convencional, puede sonar un tanto futurista, no nos encontramos muy lejos de esa realidad.  Por medio de programas los países tienen como objetivo implementarlo principalmente en los sectores de transporte y uso doméstico.

El hidrógeno como combustible, posee mayor energía de combustión por kilo que cualquier otro, convirtiéndolo en el más eficiente en comparación con los que se emplean en la actualidad, y ofrece 2-3 veces más energía que la mayoría de los combustibles convencionales.

Ejemplos de su aplicación

Autos de hidrógeno

Seguramente has escuchado de ellos, estos autos cuentan con tanques donde se almacena el hidrógeno para posteriormente ser canalizado hacia la pila de combustible donde se añade oxígeno del aire para producir electricidad y poder alimentar el motor del automóvil.

Hoy en día estos autos ya son una realidad cercana, grandes empresas automotrices están apostando por su producción.

Uso doméstico

Por otro lado, se busca que el hidrógeno sustituya al gas natural, o bien pueda mezclarse en las redes de gas existentes para abastecer edificios multifamiliares y comerciales; particularmente en ciudades densas para calefacción o uso doméstico.

Conclusiones

Los dos puntos anteriores, cuentan con la increíble ventaja que EN EL PROCESO DE COMBUSTIÓN DEL HIDRÓGENO SU ÚNICO RESIDUO ES VAPOR DE AGUA, convirtiéndolo en la alternativa perfecta a los hidrocarburos.

Es cierto que la tecnología del hidrógeno verde es prematura, y se tienen distintos obstáculos para su manejo y almacenamiento; no obstante, se cuentan con grandes proyectos para su desarrollo ya sea en la producción y en sus aplicaciones.

Muchos países han apostado por él con esperanzas prometedoras no sólo para un desarrollo económico y tecnológico, sino como parte de sus compromisos ambientales.

Definitivamente esta tecnología nos tendrá grandes sorpresas en la próxima década.

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