Producción de hidrógeno: ¿cómo funciona?
¿Puede el hidrógeno ser un vector de la transición energética? Sí, pero bajo ciertas condiciones en lo que respecta a su producción. Un repaso de las diferentes tecnologías de producción de hidrógeno y de sus códigos de color asociados.
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Resumen
1. El hidrógeno con carbono: el método más utilizado
2. El hidrógeno natural, hoy en día aún el más raro
3. El hidrógeno más virtuoso: el hidrógeno descarbonizado
4. Un modelo económico por definir para la producción de hidrógeno descarbonizado
5. ¿Cuáles son los usos prioritarios del hidrógeno descarbonizado?
El método de producción de hidrógeno más extendido: el hidrógeno con carbono
El mercado mundial del hidrógeno representa alrededor de 100 millones de toneladas producidas al año según la Agencia Internacional de Energía (AIE). El problema es que la producción de hidrógeno depende en gran mayoría de los combustibles fósiles. Consecuencia directa: los procesos técnicos de producción de hidrógeno emiten CO₂. 2. Lo cual es lógico: desde un punto de vista físico, los combustibles fósiles son hidrocarburos. Es decir, están compuestos de hidrógeno y carbono. Al separar las moléculas, se obtiene dihidrógeno (H ₂), comúnmente llamado “hidrógeno”, pero se libera el carbono que, al recombinarse con el oxígeno del aire, forma CO₂.. Así queda explicada la parte química.
Aproximadamente 99%
La proporción de hidrógeno con carbono en la producción mundial total en 2024
Fuente: AIE
Existen dos grandes procesos técnicos de producción de hidrógeno a partir de combustibles fósiles:
- El más común es el reformado con vapor de gas natural. En este caso se habla de hidrógeno gris. Esta tecnología se utiliza para aproximadamente el 60% de los volúmenes producidos en el mundo.
- También es posible producir hidrógeno por gasificación del carbón. En este caso se habla de hidrógeno marrón (si se produce a partir de carbón) o hidrógeno negro si proviene de lignito). Esta tecnología representa alrededor del 20% de los volúmenes producidos cada año a nivel mundial.
Finalmente, el resto de los volúmenes producidos en el mundo (aproximadamente 20%) proviene de subproductos, es decir, de hidrógeno generado durante un proceso industrial cuya función principal no es producir dicho hidrógeno.
Para convertirse en un vector útil de la transición energética, la producción de hidrógeno no debe emitir CO₂.. La buena noticia es que, aunque los volúmenes producidos son muy limitados, las tecnologías existen y solo falta desplegarlas a escala industrial.
El más raro: el hidrógeno natural
Se habla de hidrógeno blanco (o hidrógeno natural) cuando se extrae directamente del subsuelo en su forma natural. Sin embargo, actualmente solo existe un sitio de producción de hidrógeno blanco en el mundo, en Malí. Francia reconoció en 2022 al hidrógeno blanco como recurso natural en su código minero. A finales de 2023, las autoridades autorizaron por primera vez investigaciones de reservas de hidrógeno blanco en los Pirineos Atlánticos. Finalmente, en junio de 2025, el IFP Energies Nouvelles entregó a las autoridades un informe sobre el estado de los conocimientos del hidrógeno natural. Según este instituto, Francia dispone de un potencial comprobado de hidrógeno blanco en la Cuenca de Aquitania, el Piedemonte Pirenaico, la cuenca carbonífera de Lorena, así como en Nueva Caledonia… aunque aún no se estiman los volúmenes potenciales.
El más virtuoso: el hidrógeno descarbonizado
Tres tecnologías permiten producir hidrógeno sin emitir CO₂:
- El hidrógeno azul se produce a partir de gas natural (es decir, a partir de hidrógeno gris en esta etapa) pero con un sistema de captura y almacenamiento de carbono (carbon capture, utilization and storage, CCUSen inglés). El hidrógeno turquesa – aún más limitado – se obtiene por separación química de combustibles fósiles y produce carbono sólido, que no se emite a la atmósfera.
- El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua. En este caso, un electrolizador separa las moléculas de agua (H ₂O) para generar dihidrógeno (H₂) emitiendo únicamente oxígeno. Cuando se habla de hidrógeno verde, el electrolizador funciona con electricidad proveniente de fuentes renovables (como energía eólica terrestre, eólica marina u solar fotovoltaica).
- El hidrógeno amarillo también llamado hidrógeno rosa se produce por electrólisis del agua, pero en este caso el electrolizador se alimenta con electricidad proveniente de centrales nucleares.
Para el año 2024, la AIE estima que la producción mundial de hidrógeno de bajas emisiones provenía en más de un 50% de hidrógeno azul (a partir de gas natural con CCUS) y en menos de un 50% de hidrógeno verde (electrólisis con electricidad renovable).
1 millón de toneladas
Producción mundial estimada de hidrógeno de bajas emisiones en 2024 (+50% respecto a 2021)
Fuente: AIE
Un modelo económico por definir para la producción de hidrógeno descarbonizado
Por supuesto, pueden lograrse avances, pero en general los procesos técnicos actuales están dominados. El principal obstáculo para el desarrollo del hidrógeno descarbonizado no es tecnológico, sino económico.
Por supuesto, los costos de producción del hidrógeno gris dependen directamente de los precios del gas natural (que puede ser muy volátil en los mercados mayoristas, como lo demuestra la explosión de precios ocurrida en Europa en 2022) y del nivel de impuestos al CO₂ (en el mercado europeo de carbono EU-ETS , por ejemplo). El costo de producción del hidrógeno azul también depende directamente de los precios del gas, pero además del costo de las tecnologías de CCUS. Finalmente, los costos de producción del hidrógeno verde o amarillo varían respectivamente según el costo de producción de las energías renovables y de la electricidad nuclear. Sin embargo, todavía puede existir una diferencia de un factor de 2 o incluso 3 entre el costo de producción del hidrógeno gris y el del hidrógeno verde, por ejemplo… lo que plantea la cuestión de las subvenciones al sector descarbonizado para permitirle despegar.
Precisamente, Francia actualizó en abril de 2025 su estrategia nacional de hidrógeno llamada «SNH II», cuyos principales puntos a destacar son los siguientes:
- Los objetivos de instalación de capacidad de electrólisis se redujeron a 4,5 GW en 2030 y 8 GW instalados en 2025 (contra 6,5 GW en 2030 y 10 GW en 2035 previstos en la primera versión de la estrategia nacional de hidrógeno «SNH I»).
- Un mecanismo de apoyo a la producción de hidrógeno bajo en carbono dotado con 4 mil millones de euros durante 15 años.
- El relanzamiento de la convocatoria de proyectos «Bloques tecnológicos del hidrógeno IDH2» impulsada por la ADEME.
Por el momento, la industria francesa de producción de hidrógeno por electrólisis no ha despegado realmente, como lo demuestra la capacidad instalada de 35 MW a finales de 2024 (contra 30 MW a finales de 2023).
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¿Cuáles son los usos prioritarios del hidrógeno descarbonizado?
Aunque la producción de hidrógeno descarbonizado intenta ganar impulso, los volúmenes siguen siendo muy limitados. Surge entonces directamente la pregunta de cuáles deben ser los usos prioritarios, dado que el hidrógeno puede emplearse como combustible en la industria, en el transporte por carretera o incluso en forma de productos derivados en el transporte marítimo y aéreo (aquí hablamos de combustibles de aviación sostenibles, CAD, o más comúnmente sustainable aviation fuel, SAF en inglés).
Dos objetivos prioritarios, al menos a corto plazo, parecen emerger:
- La sustitución del hidrógeno con carbono actualmente utilizado en ciertos procesos de producción industrial (fabricación de amoníaco para fertilizantes, refinación de productos petroleros, etc.) por hidrógeno descarbonizado.
- La sustitución de combustibles fósiles utilizados en la industria por hidrógeno descarbonizado, especialmente en procesos industriales en los que la electricidad – incluso la descarbonizada – no es viable como vector energético.
