sábado, 16 de septiembre de 2023

Los Colores del Hidrógeno

Fig. 1 - Los colores del Hidrógeno

Los colores del 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 diatómica (H2). En condiciones normales se encuentra en estado gaseoso, y es insípido, incoloro e inodoro.

En la Tierra es muy abundante, se cree que constituye aproximadamente el 75 % de la materia del Universo, pero no anda suelto sino que se encuentra combinado con otros elementos como el oxígeno, formando moléculas de agua (H2O), o como el carbono, formando compuestos orgánicos (CH4, CH3, etc), de donde es necesario extraerlo para poder utilizarlo.

Si bien el hidrógeno en sí mismo es un combustible de cero emisiones, puede generar importantes emisiones de gases de efecto invernadero aguas arriba, según el método utilizado para producirlo.

El hidrógeno es un portador de energía, no una fuente de energía. El hidrógeno se produce a partir de una fuente de energía a través de varios procesos, como la electrólisis, la reformación del metano con vapor de agua, o la gasificación utilizando combustibles fósiles directamente, o electricidad producida a partir de energías renovables, combustibles fósiles o energía nuclear. No todos los métodos de producción de hidrógeno son iguales cuando se trata de impactos climáticos, por lo que se clasifica al hidrógeno en diferentes "colores" según la fuente de energía inicial y el proceso de producción. Este código de colores es un convenio proporcionado extraoficialmente por el ‘North American Council for Freight Efficiency’ (NACFE) (Consejo Norteamericano para la Eficiencia de Carga). Sin embargo, aún no existe una convención de nomenclatura universal para los colores del hidrógeno, que no puedan cambiar en el futuro con el tiempo, o incluso entre países. En definitiva, los colores del hidrógeno son solo una convención para catalogar al hidrógeno de una forma abreviada según su procedencia.

H verde: hidrógeno producido por electrólisis del agua, usando electricidad generada de fuentes renovables como el viento o el sol. No se producen emisiones de CO2. Se utiliza un dispositivo llamado electrolizador para producir hidrógeno verde. La electrólisis del agua es un proceso que utiliza electricidad para descomponer el agua en gas hidrógeno y oxígeno.

H azul: hidrógeno producido desde fuentes fósiles (como los hidrógenos nergro, gris o marrón), pero donde el CO2 es capturado y se almacena o se reutiliza. Como no se emite CO2, el proceso de producción de hidrógeno azul se clasifica como neutro en carbono.

H gris: hidrógeno extraído del gas natural mediante reformación de metano con vapor de agua. Durante el proceso, se producen una gran cantidad de emisiones de CO2 a la atmósfera. Esta es la forma más barata y más usada actualmente en todo el mundo, para la producción de hidrógeno.

H negro y H marrón: los hidrógenos negro y marrón se producen a partir del carbón, mediante gasificación. Los colores negro y marrón se refieren al tipo de carbón utilizado: bituminoso (negro) y lignito (marrón). La gasificación del carbón es un método utilizado para producir hidrógeno. Sin embargo, es un proceso muy contaminante, y se producen CO2 y monóxido de carbono como subproductos y se liberan a la atmósfera.

H Turquesa: el hidrógeno turquesa se puede extraer mediante la división térmica del metano a través de la pirólisis del metano. El proceso, aunque se encuentra en etapa experimental, elimina el carbono en forma sólida en lugar de como gas CO2.

H Púrpura / Rosa: se generan a través de la electrólisis del agua mediante el uso de energía nuclear.

H Amarillo: hidrógeno producido por electrólisis del agua, usando electricidad de la red, de varias fuentes (combustibles fósiles y renovables).

H Blanco: hidrógeno producido como un subproducto de procesos industriales. También se refiere a hidrógeno que se presenta en forma natural, lo que es muy raro.

El gas hidrógeno es altamente inflamable y se quema en concentraciones de 4 % o más de H2 en el aire. Las llamas de hidrógeno-oxígeno puros se queman en la gama del color ultravioleta y son casi invisibles a simple vista. A diferencia de los hidrocarburos, la combustión del hidrógeno no genera óxidos de carbono (monóxido y dióxido) sino simplemente agua en forma de vapor, por lo que se considera un combustible amigable con el medio ambiente y ayuda a mitigar el calentamiento global.