Descifrando el arcoíris del hidrógeno

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  • Se utilizan distintos colores para identificar los diferentes tipos de hidrógeno, pero ¿qué significan todos ellos?

  • El hidrógeno verde se produce mediante electrólisis alimentada por energía renovable, por lo que prácticamente no emite carbono.

  • El tipo de hidrógeno con mayores emisiones es el hidrógeno gris, que se produce a partir de gas natural o carbón.

  • Las políticas de la UE y de EE. UU. fomentan el uso de más hidrógeno verde.

El hidrógeno suele presentarse como una tabla de salvación en energías renovables para las industrias de difícil descarbonización industrias como la fabricación de hormigón y acero, la aviación y el transporte marítimo. Pero cuando digo hidrógeno, ¿creen que me refiero al hidrógeno azul o al verde? ¿O al gris o al rosa? Y ¿cuál de estos tonos puede calificarse de "limpio"? Vamos a desglosarlo todo.

Gris, azul o verde, ¿y son limpios?

Antes de entrar en los colores, pongámonos de acuerdo en dos cuestiones: cómo se utiliza actualmente el hidrógeno y qué significa realmente el hidrógeno "limpio". En primer lugar, el hidrógeno se utiliza sobre todo habitualmente en el refinado de petróleo y en la producción de fertilizantes, mientras que el transporte y los servicios públicos representan mercados emergentes; es decir, la molécula sostiene los combustibles fósiles.

En segundo lugar, RMI tiene la mejor definición de hidrógeno limpio (en mi opinión): "El hidrógeno es 'limpio' solo si las emisiones de carbono de su producción, almacenamiento, distribución y uso son bajas o nulas." Porque no todo el hidrógeno se crea por igual.

El derivado más intensivo en emisiones en la actualidad es el hidrógeno gris, que se produce a partir de gas natural o carbón mediante un proceso de alto consumo energético. El hidrógeno gris es también, con mucha diferencia, la forma más común de este combustible en EE. UU., ya que representa el 95 por ciento del uso interno. A escala mundial, la producción de hidrógeno contribuye en alrededor del 2 por ciento de las emisiones totales. Así pues, en conjunto, no es realmente la alternativa verde que buscamos.

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Ahora pasemos a los colores más estéticos de nuestro arcoíris energético. A continuación, en el espectro, está el hidrógeno azul. El azul no es muy distinto del gris (¡bua, bua!), ya que también se produce a partir de combustibles fósiles. Lo que diferencia a ambos es la captura y el almacenamiento de todos los subproductos de dióxido de carbono del proceso de producción de hidrógeno azul. (Dato poco conocido: si dices tres veces las palabras "hidrógeno azul" dentro de un círculo trazado con carbón, invocarás al senador de Virginia Occidental Joe Manchin.)

Actualmente, el hidrógeno azul sirve de terreno común para algunos (desde luego, no para todos) defensores de las energías renovables y para los partidarios de los combustibles fósiles por igual. El mercado mundial del hidrógeno azul estaba valorado en 18 800 millones de dólares en 2022, y se prevé que crezca en los próximos ocho años. El uso del gas natural contenta a empresas como ExxonMobile, que planea utilizar el hidrógeno azul para ayudar a descarbonizar la industria pesada. Al mismo tiempo, como el CO2 se captura y almacena, se eliminan las emisiones asociadas a la creación del hidrógeno, siempre que el método de captura de carbono tenga una eficacia del 100 por ciento.

Con el hidrógeno azul como puente entre lo sucio y lo limpio, exploremos lo que hay al otro lado: el hidrógeno verde. Basta con pronunciar las palabras "hidrógeno verde" para que suene en tus oídos un coro imaginario de ángeles de la tierra, con visiones de la Madre Gaia descendiendo de su exuberante capullo lleno de árboles para conceder luz y paz a este planeta. Hablando en serio, el hidrógeno verde se crea mediante electrólisis, es decir, la división del agua en moléculas separadas de hidrógeno y oxígeno, y requiere un electrolizador, que utiliza corrientes eléctricas para dividir el compuesto químico.

Lo que sitúa al hidrógeno verde por encima de las variedades azul y gris es el uso de fuentes de energía renovables para catalizar la electrólisis. Siempre que la fuente de energía sea renovable, la producción y el uso posterior del hidrógeno verde prácticamente no emiten carbono. En 2022, la producción de hidrógeno verde creció un 44 por ciento respecto a 2021, y se espera que alcance un valor de mercado de 60 600 millones de dólares en 2030; el sector del transporte lidera su uso, representando alrededor del 40 por ciento de las ventas mundiales de hidrógeno verde en 2021.

Por último, veamos el hidrógeno rosa, una variedad aún menos desarrollada, que se obtiene cuando se utiliza la fisión nuclear para alimentar la electrólisis. Los sistemas de producción de hidrógeno rosa todavía están buscando su lugar, pero la destacada central nuclear sueca OKG, propiedad de Uniper y Fortum, anunció hace un año su intención de vender hidrógeno rosa a la empresa de gases industriales Linde. De hecho, la central produce hidrógeno rosa desde principios de los años noventa como refrigerante de reactores nucleares. Este caso concreto sirve de modelo para reconvertir infraestructuras en la transición verde.

3 razones por las que el hidrógeno verde es un combustible prometedor para el futuro.
3 razones por las que el hidrógeno verde es un combustible prometedor para el futuro.
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Contexto

Y parece que la Unión Europea está llevando esa idea a la práctica. El 13 de febrero, la UE publicó un conjunto de normas muy esperado que define qué significa hidrógeno renovable para sus Estados miembros. La invasión rusa de Ucrania y sus consecuencias afectaron gravemente al acceso de la UE al petróleo y al gas, lo que la obligó a acelerar el desarrollo de energía renovable de producción propia. El hidrógeno verde es una solución prometedora a este dilema de múltiples frentes. Pero, como la electrólisis del hidrógeno verde se alimenta de energía renovable (eólica, solar, hidroeléctrica), muchos temen que la producción acapare toda la energía limpia disponible en las redes locales.

La UE decidió eludir el problema exigiendo que el hidrógeno verde solo pueda proceder de electrolizadores alimentados por equipos de generación de electricidad renovable de nueva construcción y ubicados in situ. Así pues, cada planta de hidrógeno verde necesitaría su propia granja eólica o solar in situ. Si, por algún motivo, la planta de hidrógeno verde debe conectarse a la red, tendría que firmar un contrato de compra de energía que respalde la producción de energía renovable local. Se espera que estas nuevas normas impulsen el uso del hidrógeno rosa antes mencionado, gracias en parte al enérgico lobby de Francia para incluir las centrales nucleares como fuentes de energía renovable.

En Estados Unidos, se espera que la Ley de Reducción de la Inflación incremente exponencialmente la producción de hidrógeno verde y azul. El Consejo Internacional de Transporte Limpio estima que la IRA "puede reducir el coste de la producción de hidrógeno verde casi a la mitad, hasta situarse en unos 3 dólares por [kilogramo] de hidrógeno para un proyecto que comience en 2023."

Y las tendencias del mercado indican que esta estimación es acertada. Andres Angulo, analista energético de GlobalData, explicó, "En enero de 2023, el 90 por ciento de los proyectos de hidrógeno [de nueva construcción] son verdes, lo que refleja … el número de contratistas EPC [ingeniería, adquisiciones y construcción] que participan en proyectos verdes de mayor envergadura."

Actualmente vivimos en un mundo en el que una forma vital de energía se representa mediante una rueda de arcoíris giratoria. Esté atento a dónde se detiene finalmente la rueda.

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