Madrid
El camino hacia las cero emisiones de CO2 en 2050 debe trazarse con diversas tecnologías renovables. Entre ellas, el hidrógeno ocupará un papel determinante en sectores como la aviación, el transporte o las industrias químicas y siderúrgicas. Aunque las alternativas renovables todavía se encuentran en sus orígenes, esta tecnología ofrece múltiples posibilidades en cuanto a su producción y características. En los últimos años, el hidrógeno verde está en boca de todos, pero ¿hay otros colores? La respuesta es sí, hay hidrógeno gris, marrón, rosa, amarillo, azul, turquesa e, incluso, dorado. Para cada fuente de energía y proceso empleado en la fabricación de este gas renovable existe un color.
El más contaminante de todos es el hidrógeno negro o marrón, que se produce por la gasificación del carbón. Hablamos de una técnica que ya trajo luz a las ciudades del siglo XIX. Y es que, antes de la extracción de gas natural a gran escala de los pozos de petróleo, la gasificación del carbón se utilizaba para la calefacción e iluminación de la mayoría de las ciudades de Europa y Norteamérica. Pese a que en la actualidad este método tiene otras aplicaciones, su uso tiende a reducirse por las grandes cantidades de carbono asociadas.
El más extendido es el hidrógeno gris, que acapara el 90% de la producción mundial. Este se fabrica utilizando, sobre todo, gas natural o petróleo. El proceso utilizado se denomina reformado de metano con vapor (SMR, por sus siglas en inglés), que somete a tratamiento térmico el gas y lo mezcla con vapor. Aunque es menos contaminante que el marrón, por cada kilo de hidrógeno gris se emiten 9,3 kilos de CO2 a la atmósfera. Además, en las etapas previas a su producción, existen unas emisiones indirectas o fugitivas de metano, asociadas a su extracción y transporte.
Si el carbono generado se captura y almacena bajo tierra (CSS), estaríamos hablando de hidrógeno azul. Son muchos los que ven en esta técnica una alternativa sostenible, comparable al hidrógeno verde. El Gobierno británico, por ejemplo, menciona explícitamente al hidrógeno azul en su hoja de ruta como una parte fundamental de su estrategia de descarbonización y defiende que se realicen las inversiones necesarias. Pero lo cierto es que esta tecnología no es totalmente limpia: entre el 10% y el 20% de las emisiones no se pueden capturar. Además, al igual que ocurre con el hidrógeno gris, existen emisiones fugitivas de metano.
Sin embargo, el hidrógeno azul tiene dos grandes ventajas. En primer lugar, la producción del proyecto azul más grande del mundo es más de 10 veces superior a la de la planta más grande de hidrógeno verde. Por otro lado, nos encontramos con un coste de producción inferior a su homólogo verde. Concretamente, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) calculó en 2019 que su precio fue tres veces inferior al del hidrógeno que emplea fuentes renovables. Actualmente, esta diferencia se ha reducido significativamente por la escalada de los precios del gas natural.
El hidrógeno rosa, como el verde, se apoya en el proceso de electrólisis del agua, pero empleando para ello únicamente electricidad procedente de una central nuclear. Su gran ventaja es que la energía nuclear proporciona un flujo de energía casi constante. A diferencia de los electrolizadores que usan fuentes como la solar o eólica, que varía en función de las condiciones climatológicas, con las fuentes nucleares los electrolizadores pueden estar funcionando 24 horas.
En abril de este año, la Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA) lanzó una iniciativa para desarrollar una hoja de ruta para el despliegue comercial de hidrógeno utilizando energía nuclear. Unos 28 países y cuatro organizaciones internacionales se unieron a la iniciativa para discutir sus planes o proyectos de hidrógeno nuclear.
El hidrógeno turquesa es una de las alternativas menos conocidas. Este se genera mediante la pirólisis del metal fundido, alimentada por gas natural. En el proceso, el gas natural pasa a través de un metal fundido, y libera hidrógeno y carbono sólido, con lo que se evitan emisiones contaminantes de CO2. Como ventajas, su proceso es más simple que el reformado del gas natural del que se derivan el hidrógeno gris o azul y el carbono producido tiene un valor comercial. Sin embargo, todavía es una técnica inmadura que requiere de un mayor desarrollo.
El hidrógeno verde, uno de los que más se han dado a conocer en los últimos años, se consigue mediante un proceso de electrólisis impulsada con energías renovables (como la eólica o la solar), lo que lo convierte en un combustible limpio y con un índice de contaminación cero. Se trata de la opción preferida por la mayoría de los expertos por su impacto cero, aunque todavía necesita una normativa clara que favorezca un mayor desarrollo.
Hidrógeno dorado
Algunos expertos también hacen alusión en sus estudios al conocido como hidrógeno dorado. Se trataría de una tecnología que más allá de las emisiones nulas, presentaría emisiones negativas. Es decir, tendría un impacto ambiental positivo.
Por ejemplo, expertos de la Universidad Pontificia Comillas sostienen que el hidrógeno obtenido a partir del biometano reformado con vapor de agua y sobre el que se captura CO2 podría obtener esta etiqueta. Se trata de un complemento a la electrólisis que, si bien tiene un potencial limitado sería capaz de retirar del ambiente hasta 9 kg de CO2 por cada kilo de hidrógeno producido, con unos precios comparables e incluso menores respecto a la electrólisis actual.
Investigadores del Instituto de Tecnología Química del CSIC y de la Universidad Politécnica de Valencia también han desarrollado un generador que utiliza membranas cerámicas para originar una corriente de hidrógeno que podría "limpiar la atmósfera".
