El hidrógeno es el elemento químico más abundante del universo, pero no se encuentra de forma libre, con lo que hay que producirlo. Es lo que se conoce como un vector energético, es decir, que tiene la capacidad de almacenar una energía que posteriormente será liberada. A partir del hidrógeno podemos obtener energía eléctrica, mecánica o térmica sin emisiones de CO2 y con un elevado rendimiento, así como productos químicos de alto valor añadido como amoniaco, metanol, etc. En los diferentes procesos comentados anteriormente, el residuo fundamental de los procesos es agua pura.
La cuestión es que, si queremos utilizarlo para su uso en la producción de energía eléctrica, un movimiento clave para contribuir a la transición energética, necesitamos extraerlo a partir de compuestos comunes en nuestro planeta, como el agua, biomasa o residuos.
Dependiendo del proceso empleado para extraer el hidrógeno, podemos hablar de fuente renovable, o no renovable. Para entenderlo de un vistazo se ha creado el código de los colores del hidrógeno.
Los colores del hidrógeno nos indican, de un vistazo, tanto qué proceso de extracción se ha seguido, como la fuente de energía empleada y el compuesto del que partimos. De esta manera, tenemos desde el hidrógeno verde (obtenido a partir de fuentes de energía renovable) hasta el gris o el negro (los que tienen los procesos más contaminantes). En este artículo veremos las diferencias entre el hidrógeno verde y el azul, que son dos de los colores más conocidos.
El hidrógeno azul
El proceso de obtención de hidrógeno azul implica el uso de hidrocarburos. A partir de compuestos como el metano, por ejemplo, se realiza un proceso químico llamado «reformado» que permite obtener hidrógeno, por un lado, y dióxido de carbono, por otro.
Este CO2 se puede capturar, liberar a la atmósfera o utilizar y para ello se emplean sistemas de captura de CO2 a partir de tecnología de reformado pero tienen una eficiencia del 60-65%, con lo que hay un 30-35% de dióxido de carbono que se emite a la atmósfera.
El hidrógeno verde
El hidrógeno verde se obtiene mediante la separación del hidrógeno del oxígeno por medio de la electrólisis del agua. Esta electrólisis se puede realizar con energía procedente de fuentes renovables, lo que hace que el proceso sea más sostenible y nos encontremos con una fuente de energía limpia. El hidrógeno obtenido de esta forma lo almacenaremos o utilizaremos en procesos industriales o de movilidad pesada, mientras que el oxígeno resultante se libera a la atmósfera o se podrá aprovechar como subproducto. De la misma forma, el electrolizador genera calor que puede ser aprovechado mediante el uso de las tecnologías de bomba de calor para calefacción de distrito. Es, por tanto, un proceso libre de emisiones contaminantes.
Pese al elevado coste de este tipo de energía, Iberdrola apuesta por ella como demuestran la planta de Puertollano y varios proyectos de reemplazo de hidrógeno gris por hidrógeno verde, así como la generación de derivados del hidrógeno como el amoniaco o el metanol.
Diferencias entre el hidrógeno azul y el hidrógeno verde
La principal diferencia entre el hidrógeno verde y el azul está en el proceso de obtención del hidrógeno, y en su impacto medioambiental. El hidrógeno azul no reduce la dependencia energética del gas y perpetua un modelo de desarrollo basado en los combustibles fósiles.
En el caso del azul, el principal problema es el dióxido de carbono obtenido a partir del reformado del gas natural (con una eficiencia del 60-65%), que hay que capturar y almacenar. Además, la utilización de hidrocarburos implica que no se utilizan fuentes renovables, y las emisiones no son nulas.
- Hidrógeno verde: 0 kgCO2/kg H2.
- Hidrógeno azul: 3,5-4 kgCO2/kg H2.
- Hidrógeno gris: 10 kgCO2/kg H2.
El hidrógeno verde, sin embargo, es totalmente limpio y se obtiene a partir de un recurso renovable, utilizando fuentes de energía verdes.
Otro aspecto relevante es el consumo de agua. Para generar 1 kg de hidrógeno a partir de electrólisis se necesitan 10 litros de agua desionizada; a partir de reformado de gas natural con captura de CO2 se necesitan 25 litros de agua desionizada y a partir de reformado de gas natural sin reformado de CO2 se necesitan 23,5 litros. Esto significa que generar hidrógeno verde a partir de la tecnología de electrólisis es más eficiente desde el punto de vista del agua, una de las materias primas esenciales junto con la electricidad renovable.
Otra diferencia es la económica. El hidrógeno azul tiene un coste de producción inicial menor por el uso de hidrocarburos, entre otros motivos; el hidrógeno verde tiene un coste de producción mayor por el momento, pero el desarrollo de las nuevas plantas de hidrógeno verde y la apuesta convencida por la generación de este elemento hace que, poco a poco, la diferencia en términos de coste empieza a difuminarse.
La última diferencia es estratégica, ya que el hidrógeno verde favorece la autosuficiencia al poder usar recursos naturales existentes en todo el mundo, algo que limita o elimina la dependencia con terceros países. El hidrógeno azul tiene la desventaja de depender de aquellos países productores de gas natural.
Los otros colores del hidrógeno
Además, se definen otros colores del hidrógeno. El más habitual es el hidrógeno gris, con un proceso de extracción muy similar al azul, pero, en este caso, las emisiones de dióxido de carbono no son controladas por lo que la contaminación es mayor.
El hidrógeno rosa utiliza electricidad generada en una central nuclear para realizar la electrólisis, mientras que el hidrógeno amarillo es aquel en el que la electricidad utilizada para la electrólisis procede de fuentes mixtas, desde energías renovables hasta combustibles fósiles. En particular, el hidrógeno verde obtenido a partir de energía solar se considera hidrógeno amarillo. Otros colores más minoritarios y contaminantes serían el turquesa (a partir de la pirólisis del metano) o el negro (obtenido a partir de la combustión del carbón).
Fuente: Ibredrola
Más info (video) en este link de HVH! https://hidrogenoverdehoy.com.ar/video-la-paleta-de-colores-del-hidrogeno/