Hidrógeno verde vs gris: cómo se produce y cuánto cuesta cada kilogramo
Compara el hidrógeno verde y el gris: cómo se produce cada uno, cuánto cuesta por kilogramo hoy y qué opción conviene según tu proyecto.
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El hidrógeno gris se produce a partir de gas natural y libera dióxido de carbono en el proceso; el hidrógeno verde se obtiene de agua y electricidad renovable, sin esa emisión directa. El costo por kilogramo, la disponibilidad de electricidad limpia a precio competitivo y la exigencia regulatoria de cada proyecto definen cuál conviene.
Hoy el gris cuesta menos y domina el mercado mundial. El verde parte de una base minúscula, pero gana terreno a medida que baja el precio de la energía renovable.
Hidrógeno verde vs gris, ¿cómo se produce el gris?
El hidrógeno gris sale del reformado con vapor de metano: gas natural y vapor de agua reaccionan sobre un catalizador a alta temperatura y producen hidrógeno junto con monóxido de carbono. La reacción libera dióxido de carbono al aire, sin captura. Es el método más viejo y el que domina la producción mundial de hidrógeno.
La reacción ocurre a una temperatura de entre 700 y 1.000 grados Celsius, con un catalizador de níquel que acelera el proceso. Nada de esto cambió demasiado en las últimas décadas.
La tecnología lleva décadas de uso industrial. Las refinerías y las plantas de amoníaco la instalaron primero, y todavía la usan como base de su operación.
El insumo principal es barato, gas natural con vapor a presión, y ya está instalado en toda la industria química. Pero carga con el costo ambiental de sus propias emisiones.
Cuando el hidrógeno gris se combina con captura de dióxido de carbono, el resultado cambia de categoría: la nota sobre captura y almacenamiento de carbono explica cómo funciona ese proceso y dónde ya se aplica.
Hidrógeno verde vs gris, cómo se produce el verde
El hidrógeno verde se obtiene por electrólisis del agua: un electrolizador aplica corriente eléctrica y separa la molécula de H2O en hidrógeno y oxígeno puro. Cuando la electricidad viene de fuentes renovables, como solar o eólica, el proceso no emite gases de efecto invernadero en forma directa. El subproducto, oxígeno, se libera sin tratamiento adicional.
Los electrolizadores más usados hoy son alcalinos y de membrana de intercambio de protones (PEM). Los dos separan agua, pero cambian en eficiencia y en el rango de potencia que soportan.
El electrolizador es el equipo caro del proceso. Y la electricidad renovable todavía cuesta más que el gas natural en la mayoría de los mercados.
Ese combo (equipo más energía) empuja el precio final hacia arriba. Por eso el hidrógeno verde crece más rápido en países con recursos eólicos o solares abundantes y baratos, como Chile o partes de Australia.
Hidrógeno verde vs hidrógeno gris, atributo por atributo
| Atributo | Hidrógeno gris | Hidrógeno verde |
|---|---|---|
| Proceso | Reformado con vapor de metano (SMR) | Electrólisis del agua |
| Insumo principal | Gas natural y vapor de agua | Agua y electricidad renovable |
| Subproducto | Monóxido y dióxido de carbono | Oxígeno puro |
| Costo de producción | US$0.98–US$2.93 por kg (BloombergNEF, 2023) | US$4,5–US$12 por kg (BloombergNEF, 2023) |
| Participación en la producción mundial | Mayoría del hidrógeno que se usa hoy | Menos del 0.1% (Belfer Center, 2024) |
| Limitación | Genera CO2 en cada tonelada y enfrenta impuestos al carbono que varios países ya aplican o están por aplicar | Necesita electrolizadores y electricidad renovable, con una inversión inicial alta |
¿Cuánto cuesta el hidrógeno verde vs gris?
El hidrógeno gris cuesta entre US$0.98 y US$2.93 por kilogramo, según datos de datos de BloombergNEF publicados en agosto de 2023. El Banco Mundial, en su informe sobre hidrógeno verde en América Latina y el Caribe, calcula que el costo global del hidrógeno gris ronda entre 1 y 3 dólares por kilogramo, un rango que coincide en términos generales con el que reporta BloombergNEF. El hidrógeno verde ronda entre US$4,5 y US$12 por kilogramo en la misma medición.
El costo por kilogramo del hidrógeno verde incluye la electricidad y la amortización del electrolizador. No siempre incluye el transporte ni el almacenamiento a presión, que suman gastos aparte según el proyecto. El hidrógeno gris ya tiene una red de distribución instalada desde hace décadas, y eso reduce su costo logístico adicional.
La brecha no es pareja en todos lados. El precio de la electricidad renovable local decide cuánto se acerca el verde al gris: un parque eólico con buen factor de planta baja el costo del lado verde, y una red cara lo dispara.
El gas natural define el piso del lado gris. Sube con el precio del gas, no con el clima.
El hidrógeno verde representa menos del 0.1% de la producción mundial de hidrógeno, según el Belfer Center de Harvard, en julio de 2024. Ese número no crece rápido: la capacidad de electrólisis instalada todavía es chica frente a la demanda industrial total. El tamaño del negocio detrás de esta comparación ya mueve miles de millones de dólares: el mercado de generación de hidrógeno crece con los dos colores incluidos, gris y verde por igual.
La Agencia Internacional de Energía señala que el hidrógeno se usa hoy sobre todo en refinación de petróleo y producción química, el terreno donde domina el gris. El verde gana terreno en sectores que exigen certificar cero emisiones, como el acero y el amoníaco verde. Chile, con recursos solares y eólicos abundantes, es uno de los países que más invierte en desarrollar hidrógeno verde a menor costo, aunque ese objetivo todavía no se cumple en la práctica.
Un estudio publicado en ScienceDirect en 2024 calculó que el hidrógeno verde reduce entre 60% y 90% las emisiones de ciclo de vida frente al gris, cuando la electricidad usada es renovable de verdad. Esa reducción es la que sostiene su costo más alto frente a regulaciones de carbono cada vez más estrictas. El resultado: menos emisiones, más costo.
¿Qué conviene, hidrógeno verde vs gris, según el proyecto?
El costo inmediato favorece al gris; la huella de carbono a futuro favorece al verde.
Hidrógeno verde vs gris, ¿cuándo conviene elegir el gris?
Conviene cuando la planta ya factura con gas natural, necesita hidrógeno en volumen alto ya mismo y no enfrenta todavía un impuesto al carbono real en su país. Es la opción para quien no puede esperar a que baje el costo del electrolizador.
Hidrógeno verde vs gris, ¿cuándo conviene apostar por el verde?
Conviene cuando el proyecto tiene acceso a electricidad renovable a precio competitivo, apunta a mercados con normativa de carbono estricta o necesita certificar cero emisiones frente a un cliente o un fondo verde. No es la opción para quien busca el menor costo por kilogramo hoy mismo.
Esa brecha, de varios dólares por kilogramo, se achica a medida que baja el precio de la energía renovable en cada región.
Preguntas frecuentes
¿Por qué casi nadie compra hidrógeno verde todavía?
El precio explica la mayor parte de la respuesta. Producir hidrógeno verde cuesta hasta 12 dólares por kilogramo, contra un máximo de 2.93 dólares del gris, según BloombergNEF. Pocas industrias pagan ese sobreprecio sin un mandato regulatorio o un comprador dispuesto a pagar la prima verde.
La capacidad de electrolizadores instalada todavía es chica: el hidrógeno verde pesa menos del 0.1% de la producción mundial, según el Belfer Center de Harvard. Los compradores grandes, como el acero y el amoníaco, siguen atados a contratos de gas natural que no vencen de un día para el otro.
¿Cuáles son las desventajas del hidrógeno verde?
La primera es el costo, ya mencionado. La segunda es el agua: la electrólisis necesita agua purificada como insumo, y eso no siempre está disponible cerca de los mejores recursos solares o eólicos. La tercera es la intermitencia: si la electricidad no es constante, el electrolizador trabaja por debajo de su capacidad y el costo por kilogramo sube todavía más.
¿Qué es el hidrógeno rosa?
Es hidrógeno producido por electrólisis, igual que el verde, pero con electricidad de origen nuclear en lugar de renovable. Comparte el proceso y el subproducto, oxígeno, con el hidrógeno verde. La diferencia está en la fuente de energía que alimenta el electrolizador.
Hidrógeno verde vs gris, ¿cuánto cuesta producir el gris?
Ronda entre 1 y 3 dólares por kilogramo, según el rango que reportan tanto BloombergNEF como el Banco Mundial. El gas natural es la variable que más mueve ese número: en regiones con gas barato el costo baja, y en mercados que dependen de importación sube junto con el precio internacional.
