En su estado gaseoso y en condiciones normales de temperatura y presión, el hidrógeno no exhibe ningún color. Sin embargo, en ciertos contextos, especialmente cuando se utiliza en aplicaciones industriales, se visualiza mediante códigos de color para facilitar la identificación de su procedencia.
Hoy en día, es un vector energético prometedor para descarbonizar sectores cruciales de la economía. A pesar de ser uno de los elementos químicos más simples y abundantes, no se encuentra en estado puro en la naturaleza, sino que está combinado con otros elementos.
Para convertirlo en un combustible utilizable, es necesario someterlo a diferentes procesos para separarlo de otros elementos, ya sea dividiendo moléculas de agua (H2O) o de metano (CH4). Cuando se utiliza como combustible, el hidrógeno libera energía sin emitir gases contaminantes y puede funcionar como una fuente de almacenamiento de energía en forma de pila, siendo también fácilmente transportable. No obstante, el desafío radica en la forma de producirlo, asegurando que su ciclo de vida sea ambientalmente sostenible.
Aunque no son de verdad, los colores del hidrógeno ayudan a saber de dónde procede
La separación del hidrógeno de otros elementos requiere considerables cantidades de energía y el proceso empleado puede influir en la huella de carbono del hidrógeno resultante, determinando su denominación y color asociado. Veamos las opciones.
Hidrógeno gris, marrón o negro: el más contaminante y no renovable
El hidrógeno gris se obtiene a partir del gas natural y constituye la forma más común de producción, siendo también una de las más contaminantes.
Cuando el hidrógeno se extrae mediante la gasificación del carbón o lignito, se le denomina hidrógeno negro y marrón, respectivamente. Sin embargo, este método está actualmente en desuso, con la excepción de su continuo uso en China.
Hidrógeno naranja y ámbar: experimentos de laboratorio
Dentro de los procesos experimentales de producción de hidrógeno, se encuentra el hidrógeno naranja. Este tipo se genera utilizando emisiones o residuos de otros sectores, evitando destinos finales con impactos medioambientales negativos, como la incineración o el depósito en vertederos. Aunque en este caso no se elimina la emisión de CO2, se aprovecha de manera efectiva.
En cuanto al hidrógeno ámbar, además de aprovechar el CO2, se encarga de capturarlo y almacenarlo para prevenir su liberación en la atmósfera.
Hidrógeno turquesa, a partir de metano
El hidrógeno turquesa se produce a partir del metano contenido en el gas natural y el biogás, mediante un proceso de descomposición denominado pirolisis del metal fundido. Durante este proceso, el gas natural fluye a través del metal fundido, liberando hidrógeno y carbono sólido, lo que evita emisiones contaminantes de CO2.
Hidrógeno verde: el más ecológico
Según la propuesta presentada por la Comisión Europea para fijar los criterios de clasificación del hidrógeno y sus derivados como combustibles renovables, se establece que para considerar al hidrógeno como renovable, debe provenir en un 90% de fuentes de energía limpias. En el caso de ser categorizado como bajo en carbono, es decir, procedente de fuentes no renovables, debe emitir menos del 70% de gases de efecto invernadero que el gas natural a lo largo de su ciclo de vida.
Dentro de las diversas formas de hidrógeno, el hidrógeno verde se destaca como el más sostenible. Su obtención se realiza a partir de fuentes renovables como la energía eólica y solar, aprovechando los excedentes energéticos para llevar a cabo la electrólisis del agua. Aunque es un flujo limpio sin impacto ambiental, actualmente representa menos del 1% de la producción total de hidrógeno, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE).
Otra alternativa para obtener hidrógeno verde es a partir de residuos orgánicos mediante el proceso de fermentación oscura, también conocido como biohidrógeno.
Hidrógeno azul: haciendo ecológico el gas natural
En el caso del hidrógeno azul, se posiciona entre las categorías no renovables y el hidrógeno verde. Se produce a partir de gas natural, pero con un enfoque en la reducción de emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera. Durante el proceso de producción se utiliza una técnica llamada ‘reformado de gas con captura y almacenamiento de carbono’ (CCS, por sus siglas en inglés), que, en algunos casos, se hace inyectándolo en pozos geológicos.
El proceso comienza empleando gas natural (metano, CH4) y realizando un reformado de gas, un proceso en el cual se separa el hidrógeno del carbono en el gas natural. Durante el reformado, se captura el CO2 resultante en lugar de liberarlo a la atmósfera y se somete a un proceso adicional para su separación y almacenamiento que se realiza a menudo en formaciones geológicas subterráneas o en otro tipo de depósitos para evitar su liberación a la atmósfera.
Hidrógeno blanco: el experimento más real
Aunque, por ahora, se trata de un recurso poco común se denomina hidrógeno blanco (o dorado) al que se genera naturalmente en el subsuelo, principalmente por la interacción del agua con las rocas y a través de otro tipo de reacciones químicas. Se encuentra en estado gaseoso en depósitos subterráneos. Se trata por lo tanto de un hidrógeno que podría considerarse más ecológico que el verde.
Aunque podría enmarcarse en el tipo de hidrógeno experimental, lo cierto es que el mayor desafío del hidrógeno blanco se encuentra en los procesos de extracción, más que en su propia naturaleza. Por ahora, no existen técnicas eficientes y económicamente viables de extracción. Yacimientos como el del Pirineo aragonés o el de Lorena en Francia, suponen una esperanza para obtener hidrógeno puro, sin mezcla y listo para su utilización.
Hidrógeno rojo o rosa: sostenible, pero…
Finalmente, el hidrógeno rosa, rojo o magenta se obtiene mediante la electrólisis del agua utilizando energía nuclear. Aunque este proceso no emite sustancias nocivas a la atmósfera, genera residuos radiactivos que presentan desafíos para su eliminación.
La inclusión del hidrógeno rosa en la categoría de hidrógeno verde por parte de la Unión Europea ha generado algunas controversias, especialmente en el contexto de la estrategia de descarbonización del transporte. Esta decisión ha surgido en un momento crítico para cumplir con los objetivos ecológicos establecidos por la UE.
Con la vista puesta en el año 2030, está en proceso la nueva Directiva de Energía Renovable de la Unión Europea (RED III) que establecerá que un 42% del hidrógeno producido debe provenir de fuentes renovables o, en su defecto, de aquellas con bajas emisiones de carbono. Este porcentaje se incrementará al 60% para el año 2035. Ante este desafío, la Unión Europea ha decidido clasificar al hidrógeno rosa, a pesar de su origen en la energía nuclear.
Esta decisión ha sido muy discutida por algunos de los países miembros. España y Alemania han expresado sus reservas, mientras que Francia y otros ocho países respaldan la consideración del hidrógeno rosa. Proyectos como H2Med, que busca establecer un corredor para transportar hidrógeno verde desde Barcelona hasta Marsella y luego a Alemania, se vieron amenazados sin esta clasificación, ya que la rentabilidad del gasoducto dependía en gran medida de la disponibilidad de hidrógeno verde.
Aunque Alemania y España reconocen las bajas emisiones de carbono del hidrógeno rosa, el Gobierno español no lo considera como energía renovable. Además, según la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2), se prevé que España alcance niveles de producción de hidrógeno verde suficientes para lograr la autosuficiencia y permitir la exportación al norte de Europa, evitando así importaciones de gas natural, carbón o petróleo.
