En primer plano, un ingeniero con una tablet en la mano y, al fondo, una fábrica verde de hidrógeno

 

El hidrógeno verde está ganando protagonismo como una de las soluciones más prometedoras en la lucha contra el cambio climático. Se produce usando energías renovables y, lo mejor, sin emitir carbono. Por eso, muchos lo ven como la clave para descarbonizar sectores como la industria, el transporte o la generación de electricidad

¿Qué lo hace tan especial? En Randstad explicamos qué es el hidrógeno verde, cómo se produce, en qué se utiliza y los desafíos que enfrenta para convertirse en un pilar esencial de la transición energética.

1

¿qué es el hidrógeno verde y cómo se produce?

El hidrógeno verde es un tipo de hidrógeno obtenido mediante un proceso sostenible que no genera emisiones de carbono. Se produce utilizando energías renovables, como la solar o la eólica, mediante un método llamado electrólisis. Este proceso separa las moléculas de agua (H₂O) en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂) gracias a una corriente eléctrica generada por fuentes limpias.

diferencias entre hidrógeno verde, azul y gris

El hidrógeno se clasifica según el impacto ambiental y el proceso utilizado en su producción. El hidrógeno verde, el azul y el gris se diferencian en las fuentes de energía empleadas y en la cantidad de emisiones generadas:

  1. Hidrógeno verde:
    Se obtiene exclusivamente a partir de energías renovables, como la solar o la eólica, y el proceso de electrólisis no genera emisiones de gases de efecto invernadero. Es el más limpio y sostenible, pero también el más caro de producir actualmente debido al precio de las tecnologías necesarias.
  2. Hidrógeno azul:
    Se produce utilizando gas natural como materia prima, en un proceso conocido como reformado de metano con vapor. Aunque se captura y almacena la mayor parte del CO₂ emitido (tecnología CCS), sigue dependiendo de combustibles fósiles. Por eso, aunque es más limpio que el hidrógeno gris, no alcanza la sostenibilidad del hidrógeno verde.
  3. Hidrógeno gris:
    Es el tipo más común y el más contaminante. Se obtiene mediante el mismo proceso que el azul, pero sin capturar las emisiones de CO₂ generadas. Esto contribuye de manera significativa al cambio climático, ya que cada tonelada de hidrógeno gris produce aproximadamente 10 toneladas de CO₂.

Podríamos decir que el hidrógeno verde es el único tipo que realmente cumple con los objetivos de descarbonización establecidos por los acuerdos climáticos internacionales, como el Acuerdo de París. Pero ¿cuál es el problema? Su adopción masiva no es tan sencilla. Hay barreras importantes que superar, como los desafíos tecnológicos que aún necesitamos resolver.

proceso de producción mediante electrólisis con energías renovables

El hidrógeno verde se obtiene mediante electrólisis, un proceso que descompone agua (H₂O) en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂) usando electricidad de fuentes renovables como energía solar, eólica o hidráulica.

El electrolizador, el dispositivo usado, tiene dos electrodos en agua que liberan hidrógeno y oxígeno cuando pasa la corriente eléctrica. Este método no genera CO₂ ni contaminantes, pero enfrenta dos retos principales: el alto coste de los electrolizadores y la necesidad de una red energética limpia y sólida.

A pesar de estos desafíos, los avances tecnológicos están logrando reducir costes y aumentando la eficiencia, posicionando este proceso como clave para la transición energética.

ventajas ambientales frente a otros tipos de hidrógeno

El hidrógeno verde llama la atención por sus beneficios ambientales y por su capacidad para descarbonizar sectores intensivos en emisiones. Estas son algunas de sus principales ventajas frente al hidrógeno gris y azul:

  • Cero emisiones de carbono en su producción:
    A diferencia del hidrógeno gris, que libera grandes cantidades de dióxido de carbono en su producción, el hidrógeno verde no genera emisiones directas. Esto lo hace ideal para sectores industriales y energéticos que buscan descarbonizarse.
  • Reducción de la dependencia de combustibles fósiles:
    Mientras que el hidrógeno azul y el gris requieren gas natural como materia prima, el hidrógeno verde se basa en recursos ilimitados y limpios como el agua y la electricidad renovable. 
  • Apoyo a la transición energética:
    El hidrógeno verde actúa como un ‘acumulador de energía’. Almacenando la electricidad generada por fuentes renovables (por ejemplo, cuando hay excedentes de energía eólica o solar), ayuda a equilibrar la oferta y la demanda energética. 
  • Contribución a la calidad del aire:
    En aplicaciones como el transporte, el hidrógeno verde reemplaza combustibles fósiles, lo que reduce emisiones locales de contaminantes como óxidos de nitrógeno y partículas finas. Esto mejora increíblemente la calidad del aire, sobre todo cuando nos encontramos en zonas urbanas.
  • Alianzas con otras tecnologías sostenibles:
    El hidrógeno verde puede integrarse con tecnologías como la captura de carbono o sistemas de economía circular, de tal manera que genera impacto positivo en la lucha contra el cambio climático.
2

aplicaciones del hidrógeno verde en diversos sectores

El hidrógeno verde es una herramienta versátil que puede transformar todo un abanico de industrias. Gracias a su capacidad para descarbonizar sectores difíciles de electrificar, se ha convertido en un elemento central de la transición energética. A continuación, vemos sus principales aplicaciones.

industria pesada y descarbonización

La industria pesada, como la siderurgia, la producción de cemento y la química, es uno de los sectores más difíciles de descarbonizar, debido a sus altas emisiones y procesos intensivos. El hidrógeno verde ofrece soluciones como reemplazar el carbón en la producción de acero y fabricar amoníaco y fertilizantes sin combustibles fósiles. Estas aplicaciones pueden reducir significativamente su huella de carbono y apoyar un futuro sostenible.

almacenamiento y gestión de energía

El hidrógeno verde es esencial para almacenar y gestionar energía renovable, ya que permite superar uno de los mayores desafíos de las energías renovables: su intermitencia. El exceso de electricidad de fuentes renovables se convierte en hidrógeno mediante electrólisis y se almacena para su uso posterior, cuando la producción renovable disminuye o la demanda aumenta. Este hidrógeno puede reconvertirse en electricidad usando pilas de combustible o turbinas, lo que garantiza un suministro limpio y continuo.

3

retos y desafíos en la adopción del hidrógeno verde

Aunque el hidrógeno verde se perfila como una solución prometedora para la transición energética, su implementación a gran escala enfrenta varios desafíos que deben superarse para que sea viable y competitivo. Estos retos abarcan aspectos económicos, tecnológicos y regulatorios que aún limitan su adopción global.

costes de producción y competitividad económica

Uno de los mayores desafíos del hidrógeno verde es su alto coste de producción en comparación con otros tipos de hidrógeno. Esto se debe principalmente al precio de las tecnologías de electrólisis y a la infraestructura necesaria para generar electricidad renovable en grandes cantidades. Mientras que el hidrógeno gris y azul son significativamente más baratos, el verde depende de avances en investigación y desarrollo para reducir los costos de los electrolizadores y mejorar su eficiencia. Además, la escala es un factor clave: la producción de hidrógeno verde necesita aumentar significativamente para que se reduzcan los costes mediante economías de escala, lo que requiere fuertes inversiones iniciales y apoyo financiero.

desarrollo de infraestructura de transporte y almacenamiento

El hidrógeno verde enfrenta importantes desafíos logísticos por su baja densidad energética y la infraestructura limitada para manejarlo. Transportarlo implica opciones que resultan tan caras como comprimirlo a altas presiones o licuarlo a temperaturas muy bajas. Además, los gasoductos actuales no están totalmente preparados para el hidrógeno puro, por lo que es necesario adaptarlos o construir nuevas redes.

El almacenamiento también es complicado, puesto que necesita condiciones específicas para evitar fugas o pérdidas de energía. Aunque se están explorando soluciones como depósitos criogénicos y materiales avanzados, muchas aún no son viables comercialmente. 

marco regulatorio y políticas de apoyo gubernamental

El avance del hidrógeno verde depende de un marco regulatorio claro y políticas que impulsen su adopción. Muchos países están implementando estrategias nacionales, pero aún hay vacíos normativos que retrasan su desarrollo.

Los subsidios destinados a reducir los gastos de inversión, junto con la implementación de impuestos al carbono, se presentan como herramientas fundamentales para incrementar la competitividad del hidrógeno frente a las alternativas basadas en combustibles fósiles. Asimismo, resulta crucial establecer normas internacionales que aseguren la seguridad y calidad del hidrógeno a lo largo de toda su cadena de valor.

4

estrategias nacionales y planes de inversión en hidrógeno verde

El hidrógeno verde se ha convertido en una prioridad para muchos países, que están desarrollando estrategias y destinando inversiones para posicionarlo como pieza clave de la transición energética.

Europa lidera el camino, con la Unión Europea planeando 40 GW de capacidad en electrolizadores para 2030. Países como Alemania y España han lanzado ambiciosos programas destinados a impulsar infraestructuras y proyectos piloto. En América Latina, Chile y Brasil aprovechan sus recursos renovables con el fin de exportar hidrógeno, mientras que en Asia, Japón y Corea del Sur apuestan por la innovación tecnológica.

Por su parte, las inversiones públicas y privadas están en auge, con miles de millones destinados a reducir costes, aumentar la producción y descarbonizar los principales sectores. 

 

A modo de conclusión, podríamos decir que el hidrógeno verde se está convirtiendo en un pilar estratégico para muchos países, no solo por su potencial ambiental, sino también por las oportunidades económicas que genera en términos de empleo, exportaciones y competitividad tecnológica.