Hidrógeno
como vector energético
El hidrógeno es el elemento gaseoso más ligero y abundante (constituyendo el 75% de la materia en el Universo), es altamente reactivo y estable en su forma diatómica (H2) (Centro Nacional del Hidrógeno, 2020; Greig & Cronin, 2017). Esta forma estable no se encuentra en grandes cantidades en la naturaleza, y el elemento se encuentra usualmente combinado con otros como el carbono en hidrocarburos, el oxígeno en agua, o tanto carbono como oxígeno en biomasa (Coutanceau et al., 2018).
De esta manera, el hidrógeno diatómico (que a partir de ahora será referido como hidrógeno), precisa ser generado o producido a partir de hidrocarburos, agua y/o biomasa por distintos procesos. La necesidad tras su generación radica en su capacidad de almacenar energía, lo que lo constituye en un vector energético, pues tiene la particularidad de tener más alto contenido de energía por unidad de masa que cualquier otro combustible, además de no emitir gases contaminantes tras la liberación de su energía contenida. Así, puede ser utilizado como combustible para transporte, para generar electricidad en pilas de combustible, o como materia prima en distintas industrias como la de producción de amoniaco (Centro Nacional del Hidrógeno, 2020).
Cerca del 96% del hidrógeno que se produce se obtiene a partir de combustibles fósiles, mientras que el 4% restante se obtiene por electrólisis del agua. Esta notoria diferencia se debe, principalmente, a que el reformado de hidrocarburos es un proceso industrial bien conocido y desarrollado, por lo tanto, menos costoso que la electrólisis. Dentro de este 96% producido por combustibles fósiles, un 50% proviene de gas natural, 30% de petróleo y 20% de carbón (Coutanceau et al., 2018).
De esta manera, las diferentes fuentes y métodos de generación de hidrógeno que existen permiten su caracterización en un código de colores que, de manera general no exhaustiva, obedece a al clasificación del hidrógeno según fuente de producción.
Clasificación del hidrógeno según fuente de producción
H2 Gris
Producido a partir de combustibles fósiles. Principalmente a través reformado de metano con vapor (SMR) o gasificación de carbón. Uso de hidrógeno gris implica importantes emisiones de CO2 (Renewable Energy Agency 2020b).
H2 Azul
Producido a partir de combustibles fósiles y que cuenta con un sistema de captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS) Ministerio de (Minas y Energía 2021a).
H2 verde
Producido a partir de FNCER, tales como la biomasa, los pequeños aprovechamientos hidroeléctricos, la eólica, el calor geotérmico, la solar, los mareomotriz, entre otros; y se considera FNCER (Ministerio de minas y energía 2021a).
H2 Blanco
Hidrógeno geológico que se encuentra naturalmente en depósitos subterráneos entre (Merchant 2021).
Hidrógeno de bajas emisiones
El hidrógeno de bajas emisiones contribuye a la descarbonización en el país, pues acelera el despliegue de fuentes renovables, o bien involucra y desarrolla tecnologías para la captura de carbono y su aprovechamiento o almacenamiento. Asimismo, reemplaza de manera progresiva el uso de combustibles fósiles al no generar emisiones directas en su uso final y por su considerable contenido de energía como vector energético.
El hidrógeno tiene el potencial de incrementar la flexibilidad de una futura red eléctrica con alta participación de energías renovables, aumentar la seguridad energética y disminuir los impactos ambientales generados por otros portadores de energía, siempre y cuando se pueda denominar como Hidrógeno de Bajas Emisiones (Wang et al. 2018)