Producción de hidrógeno: ¿cómo funciona?
¿Puede el hidrógeno ser un vector de la transición energética? Sí, pero bajo ciertas condiciones, a nivel de su producción. Un repaso por las diferentes tecnologías de producción de hidrógeno y sus códigos de color asociados.
El método de producción de hidrógeno más común: el hidrógeno carbonizado
El mercado mundial del hidrógeno representa aproximadamente 100 millones de toneladas producidas al año, según la Agencia Internacional de Energía (AIE). El problema es que la producción de hidrógeno se basa, en su inmensa mayoría, en combustibles fósiles. Como consecuencia directa, los procesos técnicos de producción de hidrógeno son emisores de CO2. Lo cual es lógico: desde un punto de vista físico, los combustibles fósiles son hidrocarburos.
Esquemáticamente, están compuestos de hidrógeno y carbono. Al separar las moléculas, se obtiene dihidrógeno (H2), comúnmente llamado “hidrógeno”, pero se libera carbono que, si se recompone con el oxígeno del aire, forma CO2. Esto en cuanto a la parte química.
Aproximadamente el 99%
La proporción de hidrógeno carbonizado en la producción mundial total en 2024
Fuente: AIE
Existen dos grandes procesos técnicos para la 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 mediante la gasificación del carbón. En este caso, se habla de hidrógeno marrón/café (si se produce a partir de carbón) o de hidrógeno negro (procedente de lignito). Esta tecnología representa aproximadamente el 20% de los volúmenes producidos anualmente a nivel mundial.
Finalmente, el resto de los volúmenes producidos a nivel mundial (aproximadamente el 20%) proviene de subproductos, es decir, de hidrógeno producido durante un proceso industrial cuya función principal no es producir este 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 esperan ser desplegadas a escala industrial.
El más raro: el hidrógeno natural
Se habla de hidrógeno blanco (o hidrógeno natural) para el hidrógeno extraído del subsuelo en su forma natural, pero actualmente solo existe un sitio de producción de hidrógeno blanco en el mundo, en Mali. Francia reconoció en 2022 el hidrógeno blanco como un recurso natural en el código minero. A finales de 2023, las autoridades públicas autorizaron por primera vez la búsqueda de reservas de hidrógeno blanco en los Pirineos Atlánticos. Finalmente, en junio de 2025, el IFP Energies Nouvelles entregó a las autoridades públicas un informe que describe el estado de los conocimientos sobre el hidrógeno natural. Según el instituto, Francia tiene un potencial de hidrógeno blanco comprobado en la cuenca de Aquitania, el Piamonte pirenaico o la cuenca carbonífera de Lorena, así como en Nueva Caledonia… sin estimar aún los volúmenes potenciales en esta etapa.
El más virtuoso: el hidrógeno descarbonizado
Tres tecnologías permiten producir hidrógeno sin emitir CO2:
- El hidrógeno azul se produce a partir de gas natural (por lo tanto, procede de hidrógeno gris en esta etapa) pero con un dispositivo de captura y almacenamiento de carbono (carbon, capture, utilization and storage, CCUS, en inglés). Para ser completos, el hidrógeno turquesa –aún más confidencial– se produce por separación química de combustibles fósiles y genera carbono sólido, que, por lo tanto, no se emitirá a la atmósfera.
- El hidrógeno verde se produce por electrólisis del agua. En este caso, un electrolizador separa las moléculas de agua (H2O) para crear dihidrógeno (H2) liberando solo oxígeno. En el caso de la producción de hidrógeno verde, el electrolizador se alimenta con electricidad procedente de fuentes renovables (eólica terrestre, eólica marina o solar fotovoltaica, por ejemplo).
- El hidrógeno amarillo, también llamado hidrógeno rosa, también se produce por electrólisis del agua, pero en este caso, el electrolizador se alimenta con electricidad producida por centrales nucleares.
Para el año 2024, la AIE estima que más del 50% de la producción mundial de hidrógeno de bajas emisiones provino de hidrógeno azul (procedente de gas natural con CCUS) y menos del 50% de hidrógeno verde (por electrólisis alimentada por 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 encontrar para la producción de hidrógeno descarbonizado
Por supuesto, pueden producirse 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 pueden ser muy volátiles en los mercados mayoristas, como lo demuestra la explosión de precios ocurrida en Europa en 2022) y del nivel de tributación del 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 también del costo de las tecnologías CCUS. Finalmente, los costos de producción del hidrógeno verde o amarillo varían, respectivamente, en función del costo de producción de las energías renovables y de la electricidad nuclear. Pero aún puede haber 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, denominada «SNH II», de la cual se destacan las siguientes conclusiones principales:
- Los objetivos de instalación de capacidades de electrólisis se han revisado a la baja hasta 4,5 GW en 2030 y 8 GW instalados en 2025 (frente a los 6,5 GW en 2030 y 10 GW en 2035 previstos en la primera versión de la estrategia nacional de hidrógeno «SNH I», respectivamente).
- Un mecanismo de apoyo a la producción de hidrógeno bajo en carbono dotado con 4 mil millones de euros durante 15 años.
- La reactivación de la convocatoria de proyectos «Ladrillos tecnológicos del hidrógeno IDH2» impulsada por la ADEME.
Por el momento, el sector francés de producción de hidrógeno por electrólisis no ha despegado realmente, como lo demuestra la capacidad instalada de 35 MW a finales de 2024 (frente a 30 MW a finales de 2023).
¡Deseo implementar un Energy Management System!
¿Qué usos prioritarios para el hidrógeno descarbonizado?
Aunque la producción de hidrógeno descarbonizado intenta aumentar, los volúmenes siguen siendo muy limitados. Surge entonces directamente la cuestión de los usos prioritarios, ya que el hidrógeno puede utilizarse como combustible en la industria, en el transporte por carretera o, en forma de productos derivados, en el transporte marítimo y aéreo (aquí se habla de combustibles de aviación sostenibles, CAD, o más a menudo de sustainable aviation fuel, SAF en inglés).
Sin embargo, dos objetivos prioritarios, al menos a corto plazo, parecen emerger:
- El reemplazo del hidrógeno carbonizado actualmente utilizado en ciertos procesos de producción industrial (fabricación de amoníaco para fertilizantes, refinado de productos petrolíferos, etc.) por hidrógeno descarbonizado.
- El reemplazo de combustibles fósiles utilizados en la industria por hidrógeno descarbonizado, especialmente para los procesos industriales en los que la electricidad –incluida la descarbonizada– no es elegible como vector energético.
