Los métodos para producir H2 varían tanto en costos como en consecuencias ambientales dependiendo de la energía y la fuente inicial de H2, que siempre está encerrada en algún compuesto molecular , como el agua (H20) o los hidrocarburos.
El método directo “más barato” implica el craqueo de hidrocarburos (por ejemplo, metano CH4) en un proceso conocido como reformado con vapor para producir H2 y CO2. La desventaja obvia es que este método produce una gran cantidad de CO2, alrededor de 12 a 13 veces la masa del H2 producido (cuando se tiene en cuenta la energía para el proceso de alta temperatura). Sin embargo, este método representa quizás el 95% de todo el H2 industrial producido.
La electrólisis u otros métodos para dividir el agua requieren energía: aproximadamente 50 kWh para convertir 9 kilogramos (litros) de agua en 8 kg de oxígeno y 1 kg de hidrógeno. Por lo general, pensamos que esta energía viene en forma de electricidad, que puede usarse para electrólisis u otros procesos de alta temperatura.
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La fuente de esta energía (generalmente electricidad) y su costo son los factores principales para determinar si el H2 resultante se produce de una manera ambientalmente sostenible y económicamente viable . Aquí es donde las fuentes de energía renovable entran en escena.
Una ventaja importante del proceso de electrólisis es que produce H2 de alta pureza desde el principio. Esto es muy importante porque el H2 producido a partir de hidrocarburos contiene varios contaminantes y debe lavarse para alcanzar los niveles de pureza requeridos para sus diversos usos finales (por ejemplo, productos químicos, producción de amoníaco, combustible para celdas de combustible, etc.).
La producción de H2 utilizando turbinas eólicas y energía solar ha sido estudiada ampliamente por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y han concluido que la energía eólica tiene la mayor promesa de producir calidad de combustible y cantidades de H2 por electrólisis. Según sus datos, la tecnología eólica actual ubicada en los lugares más ventosos aún no es lo suficientemente barata, y no lo será hasta al menos el año 2050.
Se están llevando a cabo programas de investigación acelerados en el sector privado para acelerar la reducción de costos de energía eólica y otras fuentes de energía renovables para que el H2 pueda ser producido por estos métodos a niveles de costo competitivos con combustibles fósiles como la gasolina y el diesel.
