Hidrógeno verde: ¿qué es y por qué es importante ?

La transición ecológica es un proceso que no debe retrasarse para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la sustitución de los combustibles fósiles por energías renovables. El hidrógeno verde desempeña un papel clave en la descarbonización, ya que es una fuente de energía limpia, ilimitada y ampliamente accesible.
Ya es posible utilizar el hidrógeno en diversas aplicaciones, pero la mayoría se produce mediante procesos que requieren el uso de combustibles fósiles. Para lograr que las tecnologías que utilizan hidrógeno sean neutras en carbono, se necesita un proceso de producción de hidrógeno sostenible que solo utilice energías renovables.

¿Qué es el hidrógeno verde?

El hidrógeno verde es aquel obtenido de fuentes renovables. Este enfoque logra una energía sin huella de carbono y sin emisiones de gases de efecto invernadero. El hidrógeno (H2) no está presente en la naturaleza como el petróleo, por lo que debe producirse separándolo de otros compuestos para obtener moléculas de H2.
Estos procesos requieren mucha energía, que se puede obtener utilizando combustibles fósiles como el gas natural o fuentes renovables como la energía solar fotovoltaica o la energía eólica. El uso de energía eléctrica verde produce hidrógeno limpio, evitando la generación de emisiones de CO2 que alteran el clima de la Tierra y son la principal causa del calentamiento global y el cambio climático.
El hidrógeno verde puede actuar como una alternativa ecológica a la energía térmica obtenida de combustibles fósiles, como el gas natural, el petróleo y el carbón. La mayoría de las fuentes renovables se pueden utilizar para producir energía eléctrica, por lo que se requiere un proceso de electrificación para utilizar estas fuentes de energía.
Sin embargo, no es posible electrificar la totalidad de las necesidades energéticas mundiales, por lo que algunos procesos requieren energía térmica, es decir, calor. Es en este contexto donde el hidrógeno juega un papel fundamental en la carbonización. Producir hidrógeno de manera sostenible puede acelerar la transición energética para que tanto la energía eléctrica como la térmica estén disponibles y se produzcan de manera respetuosa con el medio ambiente sin interferir en el clima de la Tierra.

¿Cómo se produce el hidrógeno verde?

El hidrógeno se puede obtener de diferentes maneras, aunque solo hay un proceso que permite obtenerlo de manera sostenible:
El hidrógeno verde se produce mediante la electrólisis del agua, utilizando sistemas llamados electrolizadores o celdas electrolíticas. En el electrolizador, es posible utilizar la energía eléctrica producida por sistemas verdes, como sistemas fotovoltaicos o eólicos, para separar el hidrógeno del oxígeno en el agua. Este proceso ocurre cuando el agua entra en contacto con dos electrodos, uno cargado positivamente (ánodo) y el otro cargado negativamente (cátodo).
El paso de la corriente eléctrica en el agua separa las moléculas de hidrógeno en iones de hidrógeno (H+) e iones hidroxilo (OH-). En el electrodo cargado positivamente, los iones hidroxilo liberan electrones en forma de oxígeno, mientras que en el electrodo cargado negativamente, los iones de hidrógeno adquieren electrones y se convierten en gas de hidrógeno. El gas de hidrógeno se puede utilizar para producir energía térmica, por ejemplo, como combustible para suministrar calor.

Ventajas del hidrógeno verde

El hidrógeno verde es importante por varias razones:
-Es un combustible muy eficiente gracias a su alta densidad de energía.
-La producción de hidrógeno mediante fuentes renovables no genera emisiones de CO2, por lo que el resultado es un combustible 100% verde y completamente neutro en carbono.
-Si se utiliza como combustible, ofrece un rendimiento excelente, alcanzando hasta un 60% en automóviles impulsados por celdas de combustible.
-Es un combustible muy versátil, que se puede utilizar para la producción de acero, calefacción doméstica y la industria automotriz.
-La combustión de hidrógeno no produce emisiones de gases de efecto invernadero; el vapor de agua es el único subproducto.

Aplicaciones del hidrógeno verde

Existen una amplia variedad de aplicaciones para el hidrógeno verde: puede utilizarse para generar energía y calor, en la industria, en edificios y en el transporte. El hidrógeno se utiliza para producir acero, aleaciones, componentes electrónicos y vidrio, y actúa como reactivo en diversas reacciones químicas. Otro campo en el que se utiliza es en la producción de bicarbonato, un proceso que requiere mucha energía y que podría volverse sostenible gracias al hidrógeno verde.
Este combustible 100% limpio también se puede utilizar como combustible para aviones, barcos y vehículos motorizados, así como fuente de energía para la calefacción doméstica y la producción de agua caliente. Hoy en día ya existen calderas de hidrógeno que utilizan una mezcla de gas y un 20% de hidrógeno. Sin embargo, ya se están desarrollando nuevas calderas de hidrógeno de última generación que podrán utilizar un 100% de hidrógeno, eliminando por completo el uso de gas.
La clave del éxito del hidrógeno como combustible limpio radica en la producción sostenible de hidrógeno, pero el proceso debe ser más sencillo y económico para que pueda expandirse a nivel global y en todos los sectores. Esto permitirá combinar la energía eléctrica verde producida por sistemas fotovoltaicos y eólicos con la energía térmica suministrada por el hidrógeno verde, completando la transición energética y logrando una descarbonización total.