¿Ha notado cómo los compromisos internacionales, como los establecidos en la Agenda 2030, están impulsando su uso? La adopción a gran escala plantea desafíos técnicos en producción, almacenamiento y seguridad que requieren un análisis cuidadoso. 

Características fisicoquímicas y usos industriales 

 El hidrógeno destaca al ofrecer cerca de 120 MJ/kg, cifra que supera ampliamente los 44 MJ/kg de la gasolina y los 45 MJ/kg del diésel (IEA, 2021). Imagine un vehículo con celda de combustible que, con 5 kg de hidrógeno, recorra entre 500 y 700 km, mientras que un automóvil convencional consume alrededor de 15 litros de gasolina para lograr la misma distancia. En el sector industrial, el gas se emplea en la refinación de hidrocarburos y en la producción de amoníaco.  

 Procesos como el hidrotratamiento, que reduce compuestos de azufre, y el hidrocraqueo, que transforma fracciones pesadas en combustibles más ligeros, demuestran su aplicación práctica. La posibilidad de utilizar fuentes renovables para producir hidrógeno abre caminos hacia una industria con menor impacto ambiental. 

Producción de hidrógeno: Métodos y viabilidad 

Dado que el hidrógeno no se encuentra libre en la naturaleza, se fabrica mediante procesos específicos. La electrólisis del agua separa el compuesto en hidrógeno y oxígeno. Cuando la energía proviene de fuentes renovables, se obtiene el denominado «hidrógeno verde».  

 Estudios recientes, como el informe de la IEA (2021), señalan que técnicas avanzadas de electrólisis pueden alcanzar eficiencias del 70%, lo que refuerza su atractivo en mercados sostenibles. Por otro lado, el reformado de metano con captura de carbono genera lo que se conoce como «hidrógeno azul», reduciendo de alguna manera las emisiones de CO₂. La viabilidad de cada método varía en función de la infraestructura disponible y los incentivos estatales. 

Desafíos operacionales y medidas de mitigación 

La reactividad del hidrógeno demanda atención especial. Su baja densidad y pequeño tamaño molecular facilitan fugas que pueden dar lugar a atmósferas explosivas. ¿Qué implica esto en la practica? 

• Fugas de hidrógeno: La ausencia de color y olor dificulta su detección, mientras que un rango de inflamabilidad que oscila entre el 4% y el 75% en volumen de aire obliga a contar con sistemas de monitoreo continuo. 

• Fragilización de materiales: La difusión en aceros estructurales puede generar fisuras en tuberías, válvulas y tanques. Investigaciones publicadas en el Journal of Materials Science (2022) destacan que el uso de aleaciones avanzadas ofrece soluciones efectivas. 

• Fallas en compresores: Las condiciones de alta presión y la reactividad del gas pueden acelerar el desgaste y ocasionar fallas inesperadas. 

• Almacenamiento criogénico: Mantener el hidrógeno líquido a –253°C exige sistemas de aislamiento y válvulas extremadamente confiables, ya que cualquier fallo podría provocar una rápida evaporación y sobre presurización. 

• Riesgo de ignición: A diferencia de otros gases, el hidrógeno mantiene su capacidad inflamable en diversas concentraciones, lo que obliga a extremar las precauciones en áreas confinadas. 

Materiales y normativas en Instalaciones críticas 

El diseño de sistemas eléctricos, de instrumentación y de almacenamiento en plantas que utilizan hidrógeno requiere cumplir normas rigurosas. Entre los estándares más reconocidos se encuentran: 

• NFPA 2: Establece pautas para la producción, almacenamiento y manipulación del hidrógeno. 

• NFPA 70 (NEC – National Electrical Code): Define requisitos eléctricos en entornos con riesgo de ignición por chispas. 

• ASME B31.12: Regula el diseño de tuberías, considerando el efecto de la difusión del gas. 

• ASME B16.5: Especifica las características de bridas y conexiones que garanticen la estanqueidad. 

• IEEE Std 1547: Regula la interconexión de sistemas de generación con redes eléctricas. 

• NEC Artículo 500: Clasifica áreas de riesgo y establece criterios para la instalación de equipos eléctricos en zonas peligrosas. 

Reflexiones Finales 

 El hidrógeno se perfila como una opción viable para industrias que buscan reducir su impacto ambiental. Los desafíos en su producción, almacenamiento y seguridad invitan a revisar continuamente las prácticas vigentes. La evidencia reciente y las comparaciones técnicas refuerzan la apuesta por tecnologías que incorporan este gas, especialmente en aplicaciones de alto rendimiento.  

 Su integración segura se cimenta en la adopción de normas reconocidas y en la implementación de medidas de mitigación que protegen tanto las instalaciones como a quienes las operan. 

Referencias 

• IEA (2021). World Energy Outlook. International Energy Agency. 

• Journal of Materials Science (2022). Hydrogen Embrittlement in Metals: Challenges and Solutions. 

Autor

Nicolas Perez,