Guía: ¿Qué es el hidrógeno verde y cómo se produce?

El hidrógeno es el elemento químico más simple que existe. Formado por un protón y un electrón, ocupa el primer lugar de la tabla periódica. Es, también, el elemento más abundante del Universo. Sin embargo, en la Tierra, apenas lo encontramos en solitario. Siempre aparece combinado formando moléculas más complejas como la del agua (hidrógeno más oxígeno) o en otros materiales.

No funciona como una fuente de energía en sí, sino como un vector energético, es decir, es una sustancia que almacena la energía de tal manera que ésta pueda liberarse posteriormente de forma controlada. El hidrógeno se conserva tanto en estado gaseoso como en líquido.

Para usarlo como combustible es necesario fabricarlo porque no se encuentra en solitario, sino mezclado (en el agua o en otros materiales).

El hidrógeno es muy poderoso: tiene tres veces más energía que la gasolina cuando se libera, pero a diferencia de esta (o de cualquier combustible fósil) es una fuente de energía limpia ya que solo libera agua (H2O) en forma de vapor y no produce dióxido de carbono (CO2) cuando se utiliza.

El hidrógeno se conserva tanto en gas como en líquido. Al poder almacenarse a largo plazo y en grandes cantidades, facilita el uso de las energías renovables para su obtención.

Tipos de hidrógeno

El hidrógeno no genera residuos durante su uso como combustible, pero sí cuando hay que fabricarlo. Para producirlo, hace falta separarlo de otros elementos, para lo que hay que aplicar importantes cantidades de energía. En función del proceso, el combustible resultante tiene una huella de carbono diferente y recibe también un nombre distinto, entre los que cabe distinguir:

• Hidrógeno negro o marrón: Producido a partir de la gasificación del carbón, un proceso que genera grandes cantidades de dióxido de carbono. En la actualidad, es un método en desuso, salvo en China. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) cifra la producción de hidrógeno negro o marrón como responsable del 2% del consumo de carbón en todo el planeta.
• Hidrógeno gris: En este caso, se produce a partir del metano o gas natural en un proceso que también genera CO2. En la actualidad, algo más del 75% de los 70 millones de toneladas de hidrógeno producidas anualmente procede del metano, según la AIE.
• Hidrógeno azul: Si en cualquiera de los procesos anteriores aplicamos tecnologías para capturar el CO2 liberado, hablamos de hidrógeno azul.
• Hidrógeno verde: Es el hidrógeno que se produce mediante la electrólisis del agua (consistente en romper la molécula y separar hidrógeno y oxígeno) utilizando energía renovable (solar o eólica, generalmente). De acuerdo con la AIE, en la actualidad suma menos del 1% de la producción total de hidrógeno. Todos los proyectos previstos en el Campo de Gibraltar son de este tipo.

¿Cómo se produce el hidrógeno verde?

La forma más sencilla de obtener hidrógeno sin emisiones es mediante la electrólisis del agua (separación del hidrógeno y oxígeno) utilizando energía renovable o mediante ciclos termoquímicos con determinados materiales. Estos son los dos procesos más utilizados:

• Mediante ciclos termoquímicos: Este proceso (a grandes rasgos) utiliza óxidos de determinados metales que, a determinada temperatura, reaccionan con vapor de agua liberando hidrógeno. Se produce a temperaturas intermedias que pueden ser alcanzadas, por ejemplo, con el calor del sol de una central termosolar de concentración. Estas son centrales que concentran la radiación solar en un punto mediante espejos.
• Mediante la electrólisis del agua: En este caso, se utilizan diferentes tipos de electrolizadores que descomponen el H2O en hidrógeno y oxígeno y funcionan mediante electricidad (que debe ser de origen renovable). Existen dos grandes tipos de este proceso: a baja temperatura, los más habituales, y a alta temperatura con vapor de agua.