¿Por qué el hidrógeno viene en diferentes colores?

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo y el tercero más abundante en la Tierra, pero casi todo el hidrógeno de la Tierra es encerrado en otros compuestos. Cuando se extrae, puede ser una valiosa fuente de combustible porque es altamente reactivo y libera energía utilizable cuando se combina con otros elementos. Ésa es la idea detrás de las pilas de combustible alimentadas por hidrógeno.

Los científicos han desarrollado varias formas de extraer hidrógeno, lo que hace que las pilas de combustible alimentadas por hidrógeno sean algo prometedor. De acuerdo a Coche y conductor, impulsaron más de 15.000 automóviles de California en 2022, incluidos el Toyota Mirai, el Hyundai Nexo y el Honda Clarity (que ya no se produce).

Energía.gov afirma en su sitio web: “Las pilas de combustible se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones, proporcionando energía para aplicaciones en múltiples sectores, incluido el transporte, edificios industriales/comerciales/residenciales y almacenamiento de energía a largo plazo para la red en sistemas reversibles”. Eso significa que una pila de combustible de hidrógeno bien podría estar alimentando su casa

sistema eléctrico en el futuro.

No todos los métodos de extracción de hidrógeno son iguales. Muchos dependen de la descomposición de combustibles ricos en hidrocarburos, como el gas natural y el carbón, liberando carbono a la atmósfera. Pero también es posible extraer hidrógeno del agua utilizando energías renovables. Los “colores” del hidrógeno se refieren a los métodos de producción e incluyen un arco iris virtual.

¿Qué es la energía del hidrógeno?

Scharfsinn86/Getty Images

Una pila de combustible de hidrógeno suministra electricidad y funciona como una batería, pero no es un sistema de almacenamiento y nunca necesita recargarse. Seguirá produciendo electricidad mientras haya un flujo constante de hidrógeno puro.

El hidrógeno, que consta de un electrón cargado negativamente y un protón cargado positivamente, es el elemento más simple del universo.

Cuando se suministra gas hidrógeno a una celda de combustible, fluye hacia un lado de la celda (el ánodo), donde un catalizador lo divide en protones y electrones. Los protones migran a través de una membrana hacia el otro lado (el cátodo), mientras que los electrones toman otro camino, generando electricidad y calor antes de terminar en el mismo lugar. Los protones y electrones libres finalmente se combinan con el oxígeno del aire para producir monóxido de dihidrógeno, también conocido como agua.

Como el agua es el único subproducto de una pila de combustible, es un energia limpia sistema que no añade carbono a la atmósfera. Esta es una noticia prometedora. Pero producir hidrógeno también consume energía y, según el método, genera contaminantes.

¿De qué color es el hidrógeno?

Los colores Hydrogen van del blanco al negro, con toda una paleta de tonos intermedios. No se refieren al aspecto real del gas (es incoloro) sino a la forma en que se produce.

• Blanco: Aunque la mayor parte del hidrógeno terrestre está encerrado en compuestos, existen depósitos subterráneos de gas hidrógeno. La extracción implica fracking, un procedimiento controvertido, y actualmente no hay planes para utilizar este tipo de hidrógeno a gran escala.
• Marrón oscuro: La forma de hidrógeno más dañina para el medio ambiente proviene del carbón. La extracción implica gasificación, sometiendo el carbón a altas temperaturas para separarlo en hidrógeno y carbono residual que se libera a la atmósfera.
• Gris: Este es el tipo de combustible de hidrógeno más barato y común disponible. Las fábricas lo producen separando el hidrógeno de gas natural usando vapor. Al igual que la variedad negra, el hidrógeno gris tiene un impacto ambiental negativo, porque su producción libera dióxido de carbono a la atmósfera.
• Azul: Los productores extraen hidrógeno azul, también conocido como hidrógeno bajo en carbono, al igual que el hidrógeno gris. Pero en este caso capturan y almacenan las emisiones. Esto hace que el hidrógeno azul sea una alternativa más limpia al gris, pero no es completamente limpio porque aún libera una pequeña cantidad de emisiones.
• Turquesa: Para producir esto, las fábricas utilizan un método llamado pirólisis de metano, que da como resultado un subproducto de desecho de carbono sólido. Es nuevo, experimental y aún no se ha utilizado a gran escala.
• Rosa/Rojo/Púrpura: El hidrógeno rosa, también conocido como hidrógeno rojo o violeta, proviene de la electrólisis, que separa el agua en sus componentes de hidrógeno y iones de oxígeno. La energía nuclear suministra la energía eléctrica.

¿Qué es el hidrógeno verde?

El hidrógeno verde, también conocido como hidrógeno amarillo para darle un nombre más soleado, también es producto de la electrólisis, pero la electricidad proviene de la energía solar o eólica. Es verdaderamente un combustible limpio porque, desde la producción hasta el uso final, está completamente libre de emisiones. También es un recurso renovable siempre que el planeta tenga suficiente agua para producirlo.

Hidrógeno vs. Coches eléctricos

Los vehículos de pila de combustible de hidrógeno (HFCV) no adelantan vehículos eléctricos (EV) en popularidad en el corto plazo. Quince mil conductores de California poseen vehículos HFCV, pero hay más de 2,5 millones de vehículos eléctricos circulando por las carreteras de todo el país.

Los HFCV que funcionan con hidrógeno verde son una alternativa ecológica a los vehículos eléctricos. Pero probablemente permanecerán en segundo plano por el momento debido a algunos problemas, entre ellos:

• Falta de infraestructura de repostaje. California tiene sólo 60 estaciones de servicio, y algunas ocasionalmente están fuera de servicio debido a la escasez de suministro.
• Falta de poder de aceleración. Toyota equipa al Mirai con una batería adicional para situaciones de alta exigencia.
• A diferencia de los vehículos eléctricos, los HFCV no se pueden recargar en casa.

Chris Deziel lleva más de 30 años trabajando en el sector de la construcción. Ayudó a construir una pequeña ciudad en el desierto de Oregón desde cero y ayudó a establecer dos empresas de paisajismo. Ha trabajado como carpintero, fontanero y restaurador de muebles. Deziel ha escrito artículos sobre bricolaje desde 2010 y ha trabajado como consultor en línea, más recientemente con el servicio Pro Referral de Home Depot. Su trabajo ha sido publicado en Landlordology, Apartments.com y Hunker. Deziel también ha publicado contenidos científicos y es un ávido músico.