Tipos de hidrógeno y qué significa cada color

¿Por qué se clasifican los tipos de hidrógeno por colores?

El hidrógeno puro (H₂) no existe libremente en la naturaleza en cantidades significativas: debe extraerse o producirse a partir de otras fuentes. El proceso de producción determina cuánto CO₂ se emite al hacerlo, y ahí es donde entra la clasificación por colores.

Esta nomenclatura no es oficial a nivel científico, sino una convención adoptada por la industria energética y los organismos internacionales para comunicar de forma rápida la huella de carbono de cada tipo de hidrógeno. El color no describe una propiedad química del hidrógeno, que siempre es el mismo gas incoloro, sino la forma en que se ha obtenido.

Conocer estas diferencias es fundamental para entender los debates sobre la transición energética, las políticas de subvenciones y el papel real que el hidrógeno puede jugar en la descarbonización de sectores como la industria pesada, el transporte o la calefacción.

Hidrógeno verde: Electrólisis del agua con energía renovable

El hidrógeno verde se produce mediante electrólisis: una corriente eléctrica separa las moléculas de agua (H₂O) en hidrógeno y oxígeno. La clave está en que la electricidad utilizada proviene de fuentes renovables como la eólica, la solar fotovoltaica o la hidroeléctrica. El resultado es un proceso con emisiones netas de CO₂ prácticamente cero.

Actualmente representa menos del 1 % de la producción mundial de hidrógeno, principalmente por el elevado coste de los electrolizadores y de la electricidad verde. Sin embargo, los analistas del sector prevén una caída drástica de costes antes de 2030, lo que lo convierte en el gran candidato para descarbonizar industrias difíciles como el acero, el cemento o los fertilizantes.

La Unión Europea y España han apostado fuertemente por este vector energético en sus estrategias climáticas, con el objetivo de alcanzar 10 millones de toneladas de producción anual en Europa para 2030.

Hidrógeno gris: Reformado de gas natural sin captura de CO₂

El hidrógeno gris es el más producido en el mundo actualmente: representa más del 95 % de la producción global. Se obtiene mediante el proceso de Steam Methane Reforming (SMR), que hace reaccionar gas natural con vapor de agua a alta temperatura para obtener hidrógeno y CO₂. El CO₂ resultante se libera directamente a la atmósfera.

Por cada tonelada de hidrógeno gris producido, se emiten entre 9 y 12 toneladas de CO₂. Es barato y eficiente, pero su elevada huella de carbono lo hace incompatible con los objetivos climáticos si no se acompaña de captura de emisiones.

A pesar de ello, sigue siendo el estándar industrial dominante porque los costes de producción son muy inferiores a los del hidrógeno verde, y porque la infraestructura necesaria ya está desplegada a escala global.

Hidrógeno azul: Gas natural con captura y almacenamiento de CO₂

El hidrógeno azul parte del mismo proceso que el gris —reformado de gas natural—, pero incorpora tecnologías de captura, uso y almacenamiento de carbono (CCUS). El CO₂ que se generaría en el proceso se captura antes de llegar a la atmósfera y se almacena de forma permanente en formaciones geológicas subterráneas o se reutiliza industrialmente.

Dependiendo de la eficiencia de captura —que actualmente ronda el 85-95 %—, las emisiones netas pueden reducirse entre un 60 y un 90 % respecto al hidrógeno gris. Se considera una solución de transición: permite escalar la producción de hidrógeno bajo en carbono mientras la infraestructura de energía renovable madura.

Países como el Reino Unido, Estados Unidos o Arabia Saudí han apostado significativamente por esta vía. Sus críticos, sin embargo, señalan que sigue dependiendo de combustibles fósiles y que la captura de CO₂ nunca es del 100 %.

Hidrógeno negro: Gasificación del carbón negro (hulla)

El hidrógeno negro se produce mediante la gasificación del carbón negro o hulla. Es el tipo más contaminante: el proceso emite grandes cantidades de CO₂ y otros gases de efecto invernadero. Su uso está en declive en los países con compromisos climáticos, aunque sigue siendo relevante en economías con abundantes reservas de carbón, como China o India.

Históricamente fue una de las primeras formas de producción industrial de hidrógeno. Su coste es bajo donde el carbón es barato, pero sus emisiones superan los 20 kg de CO₂ por cada kg de hidrógeno, lo que lo convierte en el más perjudicial para el clima de todos los tipos.

Hidrógeno marrón: Gasificación del lignito

Similar al negro, el hidrógeno marrón se obtiene por gasificación del lignito, un tipo de carbón de menor calidad y mayor contenido en agua. Su proceso de producción es aún menos eficiente y más contaminante que el del carbón negro.

Se utiliza principalmente en regiones con grandes depósitos de lignito. Junto al hidrógeno negro, forma el extremo más oscuro del espectro en términos de impacto climático, y su papel en la transición energética es prácticamente nulo.

Hidrógeno turquesa: Pirólisis de metano con carbono sólido

El hidrógeno turquesa se produce mediante la pirólisis de metano: la descomposición del gas natural a muy alta temperatura sin presencia de oxígeno. En lugar de CO₂, el subproducto generado es carbono sólido, que puede almacenarse, venderse como material industrial o usarse en baterías y materiales compuestos.

Si la energía empleada en la pirólisis proviene de fuentes renovables o nucleares, el proceso puede considerarse de bajas emisiones. Es un campo emergente con interés creciente, aunque la tecnología todavía no ha alcanzado escala industrial.

Su principal ventaja respecto al hidrógeno azul es que el carbono queda encapsulado en forma sólida, más fácil de gestionar y almacenar de forma indefinida que el CO₂ gaseoso.

Hidrógeno rosa: Electrólisis con electricidad nuclear

El hidrógeno rosa —también llamado rojo o morado— utiliza el mismo proceso que el verde (electrólisis del agua), pero la electricidad proviene de centrales nucleares en lugar de renovables. Sus emisiones de CO₂ son prácticamente nulas en el proceso directo de producción.

La energía nuclear puede proporcionar electricidad de forma estable y predecible durante todo el año, lo que supone una ventaja respecto a las renovables intermitentes. Francia, por ejemplo, es uno de los países que más interés ha mostrado en esta vía.

El debate en torno al hidrógeno rosa suele girar en torno a la aceptación social de la energía nuclear, la gestión de los residuos radiactivos y el coste de construcción de nuevas plantas.

Hidrógeno blanco: Hidrógeno natural geológico

El hidrógeno blanco es el hidrógeno que existe de forma natural en el subsuelo, resultado de procesos geológicos como la serpentinización (reacción de rocas ígneas con agua) o la radiolisis (descomposición del agua por radiación natural). Durante décadas fue considerado una rareza sin valor comercial, pero los descubrimientos recientes están cambiando esta visión.

En 2023 se confirmaron importantes depósitos en Mali, y desde entonces se han identificado reservas potenciales en varios continentes. Si se pudiera extraer a escala, el hidrógeno blanco sería una fuente con emisiones mínimas y coste potencialmente muy bajo, ya que no requeriría procesos de producción energéticamente intensivos.

Es la gran incógnita del sector: algunos investigadores lo comparan con el descubrimiento del petróleo de esquisto. De momento, sigue siendo un recurso en fase de exploración y caracterización.

Tabla comparativa: todos los tipos de hidrógeno

A continuación se muestra una tabla con los principales tipos de hidrógeno por color, su método de producción y su nivel de emisiones de CO₂.