Con el objetivo de erradicar la pobreza, mejorar la calidad de vida de las personas y proteger el planeta, en 2015 la Organización de las Naciones Unidas (ONU) instauró la Agenda 2030. Esta agenda se compone de 17 objetivos diseñados para establecer las bases que permitan una vida digna con acceso universal a empleo decente, salud y educación de calidad. Varios de estos objetivos están enfocados en el uso eficiente de los recursos naturales para minimizar la contaminación y evitar daños irreversibles al medioambiente.
Antes incluso de que se establecieran estos objetivos, los científicos ya trabajaban intensamente en buscar alternativas sostenibles, especialmente en el área de la transición energética. En México, el Dr. Arturo Fernández Madrigal, investigador del Instituto de Energías Renovables de la UNAM, lleva 25 años explorando los beneficios del hidrógeno verde como sustituto significativo de los combustibles fósiles.
¿Hidrógeno verde? Así es, y también existe en variantes rosa, gris, marrón y azul. El color del hidrógeno indica el método de producción y la cantidad de emisiones resultantes. El Dr. Fernández Madrigal señala que, aunque el hidrógeno se utiliza desde hace tiempo en industrias como la alimentaria y la petrolera, el estudio sobre los diferentes tipos de hidrógeno continúa.
El hidrógeno verde se produce específicamente a través de la electrólisis, proceso que descompone el agua utilizando electricidad proveniente de fuentes renovables. Adicionalmente, el hidrógeno verde se puede obtener mediante dos técnicas más:
- Fotoelectrólisis: emplea semiconductores o óxidos metálicos sensibles a la luz solar. Al sumergir estos materiales en agua y exponerlos al sol, se generan electrones que descomponen el agua en hidrógeno y oxígeno.
- Termólisis: implica calentar el agua entre 2000 y 2500 grados Celsius, lo que provoca su descomposición en oxígeno e hidrógeno, usando varios elementos y catalizadores para acelerar el proceso.
Se estima que para 2030, el hidrógeno verde podría representar entre el 10% y el 20% del consumo energético mundial. Pero, ¿cuáles son sus principales beneficios?
Beneficios del hidrógeno verde
- Produce menos emisiones de carbono, contribuyendo así a la reducción de la contaminación atmosférica.
- Su almacenamiento es sencillo, permitiendo su uso posterior a la producción.
- Aplicable en transporte, agricultura e industria química, entre otros sectores.
No obstante, el investigador del IER-UNAM advierte que aún existen desafíos que superar para que el hidrógeno se establezca como un recurso constante:
- Es crucial desarrollar una legislación específica para el manejo del hidrógeno verde, dada su inflamabilidad y volatilidad.
- Su producción demanda más energía en comparación con otros combustibles, lo que requiere de un desarrollo continuo y mejorado.
México y el hidrógeno verde
Países como Estados Unidos, Rusia, China, Francia, Alemania y Japón ya consideran al hidrógeno verde como una alternativa energética viable y buscan transformarse en economías basadas en hidrógeno.
En México, aunque se han realizado investigaciones sobre el hidrógeno verde, los resultados aún no son totalmente alentadores. Según Fernández Madrigal, es esencial generar recursos humanos capacitados para desarrollar esta tecnología. Si bien los estudios son prometedores, su aplicación práctica sigue pendiente.
Sin embargo, se anticipa que para el próximo año México comenzará a avanzar hacia una economía de hidrógeno. Es vital, según el experto universitario, establecer una colaboración entre el ámbito académico, el sector empresarial y el gobierno para optimizar los proyectos actuales sobre hidrógeno verde, los cuales son incluso superiores a los de otros países en ciertos aspectos.
“Hay sectores industriales muy interesados en producir hidrógeno verde en México. Además, nuestra posición geográfica nos convierte en un socio estratégico atractivo para colaboraciones internacionales en este campo. A pesar de ello, existe un sector reticente a explorar nuevas tecnologías por temor a lo desconocido. Pero lo cierto es que el futuro ya está aquí”, afirmó el investigador del IER-UNAM.
El Instituto de Energías Renovables y sus proyectos sobre el hidrógeno verde
Fernández Madrigal lidera dos proyectos importantes: el desarrollo de materiales electrocatalíticos y el estudio de semiconductores para la fotoelectrólisis.
“Estamos trabajando en crear celdas de combustible eficientes que utilizan hidrógeno y oxígeno. Los catalizadores adecuados permiten la descomposición de estos elementos para formar agua y generar electricidad simultáneamente. Aunque las reacciones son intensas, nuestro objetivo es controlarlas para maximizar la seguridad y eficiencia”, explicó.
Además, colabora con el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos para desarrollar y mejorar materiales semiconductores que faciliten la producción de hidrógeno.
Para concluir, el experto reiteró la importancia de prestar atención a la investigación y formación de talento en hidrógeno verde para progresar hacia una economía basada en este recurso en México.
“La investigación que realizamos es extensa y crucial. Por lo tanto, es fundamental centrar nuestros esfuerzos en la educación y capacitación de nuevos talentos que lleven estas tecnologías al siguiente nivel”, concluyó el experto universitario.
Ideas destacadas
- Definición y variedad del hidrógeno verde.
- Procesos de producción del hidrógeno verde.
- Beneficios y retos del hidrógeno verde.
- Iniciativas y colaboración necesarias para fomentar una economía de hidrógeno en México.
- Proyectos del Instituto de Energías Renovables de la UNAM relacionados con el hidrógeno verde.