¿Qué es la clasificación de hidrógeno y por qué es útil?
El hidrógeno desempeña un papel fundamental en la descarbonización, a medida que el mundo se esfuerza por limitar el calentamiento global. Con la creciente atención a esta crucial fuente de energía limpia, términos como hidrógeno verde, hidrógeno azul e hidrógeno gris se han incorporado al vocabulario cada vez más complejo de la sostenibilidad. Pero ¿qué significa un sistema de codificación por colores y por qué es útil?
El hidrógeno se ha utilizado como combustible durante más de dos siglos. Si bien miles de vehículos y máquinas en todo el mundo funcionan con pilas de combustible de hidrógeno, la complejidad y el coste de su producción han dificultado su adopción a gran escala en el pasado.
El hidrógeno es el elemento más abundante del universo, pero no se produce de forma natural por sí solo. Debe producirse separándolo de otros elementos, como el agua o los combustibles fósiles. Existen diversas maneras de lograrlo, y cada proceso utiliza distintas cantidades de energía y produce distintas emisiones de gases de efecto invernadero.
Como fuente de energía limpia, es fundamental diferenciar el hidrógeno según el método de producción utilizado para comprender el panorama completo de su impacto ambiental.
¿Por qué un “arcoíris” de hidrógeno?
El arco iris del hidrógeno es una forma sencilla para que las personas que no trabajan o no están familiarizadas con la industria de la energía limpia comprendan las opciones en torno a esta interesante solución energética. Vale la pena señalar que todo el hidrógeno es un gas invisible e incoloro. Desafortunadamente, ningún hidrógeno es realmente rosa, amarillo o turquesa en color visible.
En cambio, los colores son una herramienta útil para clasificar y recordar los tipos de hidrógeno.
Los colores, si bien no reflejan propiedades científicas, utilizados para etiquetar los métodos de producción son significativos en algunos casos y arbitrarios en otros. Como era de esperar, el hidrógeno verde es la opción más sostenible con el menor impacto ambiental. Por otro lado, el hidrógeno turquesa recibe su nombre porque su proceso de producción se encuentra entre el verde y el azul. El arcoíris del hidrógeno continúa expandiéndose a medida que se introducen nuevos e innovadores métodos de producción.
Hidrógeno verde
El hidrógeno verde no tiene emisiones de carbono y se crea utilizando fuentes de energía renovables como la solar, la eólica y la hidroeléctrica para electrolizar el agua. Los electrolizadores utilizan una reacción electroquímica. dividir el agua en sus componentes de hidrógeno y oxígeno.
El hidrógeno verde es el único hidrógeno que no emite emisiones nocivas durante su producción. Si bien sus beneficios son considerables, su producción es más costosa y representa un porcentaje muy pequeño de la producción de hidrógeno. A medida que se produzcan nuevos avances e innovaciones en el hidrógeno verde, los precios bajarán y su uso crecerá.
El hidrógeno verde es el enfoque principal de las tecnologías de electrolizadores Accelera™ de Cummins. Con la tecnología de membrana de intercambio de protones (PEM) en su portafolio, los electrolizadores Accelera producen activamente hidrógeno verde en Bécancour, Canadá, con... Sistema de 90 megavatios (MW)Más recientemente, Accelera anunció un Sistema de 100 MW puesto en funcionamiento en colaboración con bp.
hidrógeno amarillo
Un subconjunto del hidrógeno verde, el hidrógeno amarillo, se produce mediante electrólisis generada por energía solar.
Hidrógeno gris
El hidrógeno gris se crea a partir de gas natural (normalmente metano) mediante un proceso llamado reformado de metano con vapor (SMR). La forma más común de producción de hidrógeno, el hidrógeno gris, representa el 95 % de la producción de hidrógeno en Estados Unidos y tiene el menor costo. Los gases de efecto invernadero generados en el proceso no se capturan.
Hidrógeno azul
Al igual que el hidrógeno gris, el hidrógeno azul se basa en el proceso convencional de SMR.
La diferencia clave radica en el uso de la captura y almacenamiento de carbono (CSS). El CSS atrapa el dióxido de carbono del proceso de reformado y lo secuestra bajo tierra. Técnicamente, esto reduce el umbral de emisión, pero las fugas directas de metano e hidrógeno de las bolsas de carbono almacenadas constituyen una preocupación.
Al hidrógeno azul se le ha llamado bajo en carbono debido al CSS, pero todavía existe un debate sobre si el uso de SRM con CSS realmente puede considerarse un proceso "bajo en carbono".
Hidrógeno turquesa
Uno de los colores más nuevos que se une al espectro del hidrógeno es el hidrógeno turquesa. La turquesa, que se encuentra entre el hidrógeno verde y el azul, se produce mediante un proceso llamado pirólisis de metano. Se trata de un proceso de alta temperatura que convierte el metano en gas hidrógeno y carbono sólido (como carbón o biomasa) en presencia de un catalizador. No se crean emisiones de monóxido de carbono o dióxido de carbono.
Si bien el hidrógeno turquesa aún no tiene un impacto comprobado a gran escala, tiene potencial como una solución de bajas emisiones si los científicos pueden encontrar formas de alimentar el proceso térmico con energía renovable y utilizar o almacenar adecuadamente el subproducto de carbono.
Hidrógeno rosa
El hidrógeno rosa aprovecha la energía nuclear para alimentar la electrólisis necesaria para producirlo. Las altas temperaturas de los reactores nucleares brindan un beneficio adicional: el calor extremo produce vapor que puede usarse para electrólisis o reformado de metano con vapor a base de gases fósiles en otras formas de producción de hidrógeno.
Hidrógeno marrón y negro.
El hidrógeno negro y marrón representa el proceso tradicional de producción de hidrógeno: la gasificación del carbón. El carbón negro (antracita y carbón bituminoso) libera menos CO2 por unidad de energía producida que el lignito, pero esto no significa que la gasificación del carbón negro sea deseable. Sigue siendo el proceso de producción de hidrógeno más perjudicial para el medio ambiente.
Hidrógeno blanco
El hidrógeno blanco es un hidrógeno geológico de origen natural que se encuentra en depósitos subterráneos. Universidades, empresas y organizaciones de investigación y políticas están explorando el potencial de este hidrógeno y el impacto de su extracción.
El hidrógeno natural también ha sido llamado hidrógeno “oro”, pero el hidrógeno oro podría terminar pronto en su propia categoría. Si bien todavía hay debate al respecto, el hidrógeno dorado es la extracción de hidrógeno de microbios fermentadores que se encuentran en pozos petroleros agotados.
El impacto del arcoíris
El hidrógeno puede proporcionar una fuente de combustible limpia y calefacción para hogares, transporte e industria. Sin embargo, sus credenciales ecológicas varían según su método de producción. Si bien el arcoíris ha sido criticado en algunos lugares por simplificar excesivamente los matices de los procesos de producción, sin duda ha ayudado a la gente a comprender las opciones y sus ventajas y desventajas. Los colores han facilitado la memorización de estos mensajes potencialmente complejos, la identificación de las mejores opciones y la comprensión de una nueva y emocionante solución de energía limpia.
