Figura. Batería de hidrógeno.

Las baterías de hidrógeno, más precisamente conocidas como celdas de combustible de hidrógeno, representan una de las tecnologías más prometedoras en la búsqueda de fuentes de energía limpias y eficientes. A diferencia de las baterías convencionales que almacenan energía en forma de compuestos químicos pesados, las celdas de combustible producen electricidad directamente a partir de la reacción electroquímica de hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂). El funcionamiento básico implica que el hidrógeno ingresa a un electrodo (el ánodo), donde se ioniza, es decir, pierde electrones y se convierte en protones (H⁺). Estos protones atraviesan una membrana de intercambio protónico hacia el otro electrodo (el cátodo), mientras que los electrones viajan a través de un circuito externo, generando una corriente eléctrica. En el cátodo, los protones, electrones y oxígeno se combinan para formar agua (H₂O), que es el único subproducto. Este proceso es inherentemente limpio, ya que no emite gases de efecto invernadero ni contaminantes atmosféricos.

Las ventajas de las celdas de combustible de hidrógeno son numerosas y convincentes. Ofrecen una alta eficiencia energética, ya que convierten la energía química directamente en electricidad sin los pasos intermedios de combustión que implican pérdidas de energía. Su densidad energética volumétrica y gravimétrica es significativamente superior a la de las baterías de iones de litio, lo que las hace atractivas para aplicaciones donde el peso y el espacio son críticos, como en vehículos pesados, barcos y aeronaves. Además, el reabastecimiento de hidrógeno es mucho más rápido que la carga de baterías, lo que reduce los tiempos de inactividad. A diferencia de las baterías que se descargan con el tiempo, una celda de combustible seguirá produciendo electricidad siempre que se le suministre hidrógeno y oxígeno, actuando como una fuente continua de energía si se mantiene el flujo de reactivos.

Sin embargo, la principal desventaja y el cuello de botella más grande para la adopción masiva de las baterías de hidrógeno radica en la producción y almacenamiento de hidrógeno. A diferencia del litio, que se extrae directamente de minas o salmueras, el hidrógeno no se encuentra libremente en la naturaleza en grandes cantidades en la Tierra; debe producirse. Actualmente, la mayor parte del hidrógeno se genera mediante el reformado de gas natural (hidrógeno gris), un proceso que libera dióxido de carbono. Si bien la electrólisis del agua utilizando energías renovables (hidrógeno verde) es una opción limpia, su producción es costosa y requiere grandes cantidades de energía. El almacenamiento y transporte de hidrógeno también presentan desafíos logísticos y de infraestructura significativos, ya que es un gas muy ligero y de baja densidad energética a presión y temperatura ambiente. Superar estos obstáculos en la producción industrial y en la infraestructura de distribución es el mayor reto. La posibilidad de una fusión nuclear viable en el futuro, que podría generar hidrógeno de manera limpia y abundante, es actualmente un concepto de ciencia ficción a gran escala, pero ilustra las posibilidades futuras que podrían transformar el panorama energético y hacer del hidrógeno el combustible definitivo.