| ¿Qué es el hidrógeno?
El hidrógeno es el primer elemento de la tabla periódica. Es el elemento químico más ligero que existe, su átomo está formado por un protón y un electrón y es estable en forma de molécula formada por dos átomos(H2).
El hidrógeno no es una fuente de energía directa, se considera un vector o portador energético, ya que, es un portador que almacena energía y permite el transporte, la distribución y su uso.
En la naturaleza no es habitual encontrarlo puro, normalmente se encuentra acompañado de otros elementos como oxígeno y carbono, por lo que se requiere un proceso de separación para su obtención.
Es rico en energía; su valor energético es mayor al de los combustibles tradicionales. Pero su densidad es muy baja.
| Los colores del hidrógeno
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Hidrógeno Verde
El hidrógeno verde se produce principalmente dividiendo el agua (es decir, la electrólisis del agua) utilizando electricidad generada a partir de fuentes no convencionales de energía renovable-FNCER.
Tecnología: Electrólisis
Fuente de Energía: Solar, eólica, biomasa, geotérmica, otras.
Emisiones directas: 0,6-1,4 kg CO2eq./kgH2***
En términos de emisiones directas de la producción de hidrógeno, el hidrógeno verde se considera un proceso con cero emisiones de dióxido de carbono. Sin embargo, si se tienen en cuenta las emisiones del ciclo de vida de las fuentes de energía renovable (FNCER), como la hidroeléctrica, eólica y solar fotovoltaica, estas tienen un impacto ambiental asociado. Además, para tener un recuento preciso del impacto ambiental del hidrógeno verde, es necesario considerar las emisiones de la cadena de suministro. Las emisiones de CO2 varían de 0.7 a 2.8 kg CO2eq./kgH2 si se considera toda la cadena de suministro.
Referencias bibliográficasHidrógeno Blanco
Es el hidrógeno que se produce de manera natural, asociado a procesos geológicos en la corteza terrestre y que se encuentra en su forma natural como gas libre en diferentes ambientes geológicos ya sea en capas de la corteza continental, en la corteza oceánica, en gases volcánicos, y en sistemas hidrotermales, como en géiseres y se considera FNCER.
Tecnología: Perforación exploratoria y producción mediante pozos someros o convencionales, dependiendo de la profundidad del reservorio.
Fuente de Energía: Procesos Geológicos Naturales.
Emisiones directas: 0,37–1,50 kg CO₂eq/kg H₂.
Su impacto ambiental es significativamente menor que otros tipos de hidrógeno, ya que no requiere procesos industriales intensivos para su producción. Sus emisiones directas son prácticamente nulas, aunque pueden presentarse emisiones fugitivas de hidrógeno, metano y nitrógeno durante la perforación y explotación.
Las emisiones indirectas provienen del uso de energía en la recolección, compresión, almacenamiento y transporte, pero pueden minimizarse con fuentes renovables y tecnologías de captura de gases.
Referencias bibliográficasHidrógeno Rosa o Violeta
El hidrógeno rosado o violeta se genera mediante la electrólisis del agua utilizando electricidad de una planta de energía nuclear.
Tecnología: Electrólisis
Fuente de Energía: Nuclear
Emisiones directas: 0,3-0,6 kgCO2eq/ kgH2*
*No tiene emisiones directas de carbono, pero tienen otros impactos ambientales críticos derivados de la radiación, la gestión de residuos y el riesgo de accidentes.
Referencias bibliográficasHidrógeno Negro
Producido a partir del carbón, los colores negro y marrón se refieren al tipo de carbón bituminoso (negro) y lignito (marrón). La gasificación del carbón es un método utilizado para producir hidrógeno. Sin embargo, es un proceso muy contaminante, y el CO2 y el monóxido de carbono se producen como subproductos se liberan en la atmósfera.
Tecnología: Gasificación
Fuente de Energía: Carbón, negro/marrón (lignito)
Emisiones directas: 18-25 kgCO2eq/kgH2*
Estos dos colores están asociados a los procesos que tienen las emisiones de dióxido de carbono más elevadas
Referencias bibliográficasHidrógeno Amarillo
El hidrógeno amarillo se produce mediante la electrólisis del agua utilizando electricidad generada a partir de la red eléctrica, la cual procede de fuentes mixtas, desde energías renovables hasta combustibles fósiles.
Tecnología: Electrólisis
Fuente de Energía: Energía de red de origen mixto
Emisiones directas:
Las intensidades de emisión para el hidrógeno también están asociadas a la intensidad de emisiones de la red eléctrica. Limitar, por ejemplo, las emisiones de la producción de hidrógeno a 2 kg CO2-eq/kg H2 requiere que la intensidad de emisiones de la electricidad de la red sea de 40 g CO2-eq/kWh o menos.*
Referencias bibliográficasHidrógeno Azul
El hidrógeno azul se produce a partir de gas natural y utiliza el método de reforma de metano con vapor (SMR). A diferencia del hidrógeno gris, la mayor parte (aunque no toda) del CO2 emitido durante el proceso se captura y almacena bajo tierra (secuestro de carbono) o se vincula en un proceso productivo. Esto se llama captura, almacenamiento y utilización de carbono (CCUS).
Tecnología: Reformado de gas natural +CCUS
Fuente de Energía: Gas natural, carbón.
Emisiones directas: 0.8-4.8 kgCO2 eq/kgH2*
El hidrógeno azul puede tener diferentes valores de intensidad de carbono dependiendo de la tecnología y el porcentaje de CCUS aplicado
Referencias bibliográficasHidrógeno Turquesa
Extraído mediante la división térmica(pirólisis) del gas natural, este proceso genera carbono en forma sólida en lugar de gas CO2.
Tecnología: Pirólisis
Fuente de Energía: Gas natural.
Emisiones directas: 1.9–4.8 kgCO2eq/kgH2*.
Esta tecnología está siendo ampliamente investigada debido al subproducto de carbono sólido que elimina la necesidad de CCUS.
Referencias bibliográficasHidrógeno Gris
El hidrógeno gris se produce a partir de gas natural y utiliza el método de reforma de metano con vapor (SMR). Durante este proceso, se produce CO2 y eventualmente se libera a la atmósfera.
Tecnología: Reformado de gas natural
Fuente de Energía: Gas natural.
Emisiones directas: 7,5-13 kgCO2eq/kgH2*
La intensidad de emisiones de carbono del hidrógeno gris depende de las emisiones que se consideren en la cadena de valor del metano (aguas arriba y las emisiones fugitivas).
Referencias bibliográficas| Hacia una clasificación del hidrógeno basado en sus emisiones
El uso de colores para referirse a diferentes rutas de producción, o términos como "verde o renovable", "bajo en carbono" o "hidrógeno limpio", oculta muchos niveles diferentes de emisiones potenciales. Por ello, desde el Ministerio de Minas y Energía y el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible estamos trabajando en el establecimiento de un umbral que permita utilizar la intensidad de emisiones en la producción de hidrógeno en la definición de regulaciones nacionales, facilitando la interoperabilidad con el mercado nacional e internacional. Además, de identificar aquellos impactos en la producción y uso del hidrógeno y sus derivados.
Tabla 1. Resumen de mecanismos voluntarios con criterios técnicos publicados
Fuente: IRENA and RMI (2023), Creating a global hydrogen market: Certification to enable trade, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi; and RMI, Colorado.
Tabla 2. Resumen de mecanismos obligatorios con criterios técnicos publicados
Fuente: IRENA and RMI (2023), Creating a global hydrogen market: Certification to enable trade, International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi; and RMI, Colorado.
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