hidrógeno

Hidrógeno: los colores del gas incoloro (2)

1 estrella2 estrellas3 estrellas4 estrellas5 estrellas (2 votos, promedio: 5,00 de 5)
Cargando...
Comparte en redes sociales:

Verde, rosa o amarillo: así es el hidrógeno que se produce a partir de agua.

¿Recuerdas cuando te hablamos sobre el hidrógeno y sus colores? Este combustible se perfila como una de las soluciones más prometedoras para la futura movilidad sostenible. En esta ocasión te contaremos cómo es el hidrógeno que se obtiene a partir de agua. Esta categoría engloba al famoso hidrógeno verde, del que habrás oído hablar en muchas ocasiones.

Qué es la electrólisis del agua

Para obtener hidrógeno, se puede recurrir a un proceso que separa el hidrógeno del oxígeno presente en las moléculas de agua. Este proceso se llama electrólisis —también electrolisis, sin tilde—.

Para llevarlo a cabo, se pueden utilizar distintos tipos de energía, que serán los que marcarán los colores que se utilizan para denominar el hidrógeno obtenido. En la actualidad, más de un 2 % del hidrógeno que se produce en el mundo se obtiene mediante electrólisis.

La electrólisis se basa en un sistema que cuenta, por un lado, con un cátodo y un ánodo, y por otro con un electrolito, que es el agua. En el cátodo se forma hidrógeno y en el ánodo se forma oxígeno.

Para que se produzca la disociación del agua es necesario utilizar energía eléctrica: los protones en el cátodo pasan a hidrógeno, mientras en el ánodo están los aniones de hidróxido (OH-), que formarán el oxígeno.

Tipos de electrólisis para producir hidrógeno

La electrólisis se puede realizar con agua a baja temperatura; mediante electrolizadores alcalinos o PEM; o a alta temperatura con electrolizadores de óxido sólido. Esa segunda vía es interesante, por ejemplo, si se aprovecha el excedente de calor en un proceso industrial, ya que aumenta su eficiencia energética.

La electrólisis alcalina se produce entre 80 °C y 160 °C, a una presión de entre 3 y 30 bars, utilizando potasa como electrolito líquido. El rendimiento de este método, que se utilizará sobre todo para estaciones de servicio y grandes flotas, es de un 60 % a un 70 %.

La electrólisis PEM (proton exchange membrane) usa un electrolito sólido hecho de membranas de polímeros conductores de protones. El rendimiento de este método es el 5 % superior a la alcalina, lo que ocurre es que resulta más caro por los catalizadores y el tipo de membrana que requiere. Este método se emplea para obtener oxígeno en submarinos, así como en estaciones espaciales y cohetes. Se efectúa a 30 bares de presión y con temperaturas de 50 a 60ºC.

Por su parte, la electrólisis a alta temperatura tiene un rendimiento del 90 %. Básicamente se trata de la electrólisis PEM, pero se realiza inyectando vapor de agua a 150 °C y produciendo hidrógeno a más de 700 °C a 1 bar. Todavía se encuentra en período experimental.

Hidrógeno a partir de agua

Ya hemos visto cómo se puede obtener hidrógeno a partir de agua, así que ahora veremos los colores que se utilizan para denominar el combustible obtenido mediante estos métodos y los procesos que lo generan. La producción de hidrógeno a partir de agua tiene como objetivo la descarbonización de los procesos de fabricación, con bajas emisiones de gases de efecto invernadero.

Hidrógeno amarillo

Es el que se obtiene cuando la energía eléctrica usada para producir la electrólisis es mixta, es decir, se utilizan para obtenerla fuentes de energía renovables y combustibles fósiles o carbón.

Hidrógeno rosa o magenta

El proceso para obtenerlo es electrólisis de agua, pero la electricidad que se emplea procede de fisión en centrales nucleares. Apenas tiene emisiones contaminantes, pero sí tiene asociados residuos nucleares que requieren un tratamiento de inertización. Esto es así porque esos residuos contienen isótopos radiactivos cuya vida se puede prolongar desde unos días a miles de años.

La ventaja que tiene el hidrógeno rosa es que, al emplearse energía nuclear para producirlo, la obtención de electricidad es constante. Esto supone que se puede conseguir una estabilidad en el precio de la electricidad y que el electrolizador funcione de manera casi ininterrumpida Esto es más complicado en el caso de las energías renovables, especialmente la solar y la eólica, que dependen de factores como la estación del año o de las condiciones climatológicas de un día concreto.

Producir hidrógeno mediante este método también tiene la desventaja de que apenas se realizan inversiones y que la mayoría de los reactores mundiales tienen una edad que se encuentra ya cerca del final del ciclo de vida del reactor. Por otra parte, la disponibilidad del uranio que emplean muchas centrales nucleares tiene un límite.

Todo esto apunta a que los reactores de fisión no producirán la energía del futuro. Su método alternativo, la fusión nuclear, se encuentra por el momento en fase de investigación.

Hidrógeno verde

Hemos llegado al famoso hidrógeno verde, que también se obtiene mediante electrólisis del agua o de su vapor, solo que, en su caso, se emplea electricidad obtenida a partir de energías renovables —solar, eólica o geotérmica, por ejemplo—.

En este proceso no se generan emisiones de carbono o moléculas que lo contengan, sino que solo se genera oxígeno. Por esta razón se considera la verdadera opción de futuro para producir hidrógeno.

En el caso de España, la apuesta se dirige fundamentalmente a la producción de hidrógeno verde, mientras que otros países de la Unión Europea han optado por producir hidrógeno azul, que es el que se produce a partir de gas natural. Aunque el hidrógeno verde presenta ventajas asociadas a la ausencia de emisiones perjudiciales, producirlo resulta más caro que en el caso del azul.

Los que has visto hasta ahora no son los únicos métodos que se barajan para producir hidrógeno. Existen otros que aún se encuentran en fase de investigación y sobre los que te hablaremos en un próximo artículo.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.
Los campos necesarios están marcados *.
Le recordamos que Este blog es participativo, aunque TotalEnergies Marketing España se reserva el derecho a la revisión y moderación de los comentarios recibidos en el mismo.Para más información, consultar nuestra sección de normas del blog

Artículos relacionados