El hidrógeno ($H$) es el elemento químico más simple y pequeño, formado por un solo protón y un solo electrón [@ref14]. Debido a su simplicidad estructural, es el elemento más abundante del universo, estando presente de forma masiva en las estrellas y los planetas gaseosos. En condiciones normales, el hidrógeno se encuentra en forma de molécula de gas diatómico, $H_2$. Posee un valor elevado de energía por unidad de masa, significativamente mayor que el de los combustibles tradicionales [@ref6].
El hidrógeno ($H$) es el elemento químico más simple, constituido por un protón y un electrón [@ref14]. Debido a esta estructura, es el elemento más abundante del universo y se encuentra en grandes cantidades en las estrellas y los planetas gaseosos. En condiciones ambientales, el hidrógeno elemental se presenta principalmente como gas diatómico ($H_2$). Además, posee una alta energía específica (energía por unidad de masa), superior a la de combustibles convencionales [@ref6].
La producción de hidrógeno tiene la ventaja de desacoplar la generación de energía del consumo, lo que contribuye a mitigar el problema de la aleatoriedad en la disponibilidad de las energías renovables [@ref4,@ref20,@ref22]. Además, su uso no produce emisiones de gases de efecto invernadero al ambiente [@ref29]. Existen diversas formas de generar hidrógeno; sin embargo, dos destacan por su mayor presencia: *Generación térmica* y *Electroquímica* [@ref14]. La producción de hidrógeno mediante procesos térmicos no se considera completamente limpia, ya que depende del uso de combustibles fósiles [@ref7].
La producción de hidrógeno tiene la ventaja de desacoplar el proceso de generación del consumo, lo que contribuye a mitigar la intermitencia asociada a las energías renovables [@ref4;@ref20;@ref22]. Además, en su uso final no produce emisiones de gases de efecto invernadero [@ref29]. Existen diversos métodos de generar hidrógeno; sin embargo, dos de los más utilizados son la *producción térmica* y *la electroquímica* [@ref14].
Se espera que el hidrógeno verde juegue un papel crucial en la transición energética [@ref9,@ref13], debido a que representa una de las pocas opciones viables para descarbonizar sectores difíciles de electrificar, tales como la industria metalúrgica y la industria química [@ref47]. Proyecciones recientes estiman que la demanda de hidrógeno verde podría alcanzar valores cercanos a los 500 millones de toneladas para el año 2050 [@ref46].
Se espera que el hidrógeno verde desempeñe un papel crucial en la transición energética [@ref9,@ref13], ya que representa una de las pocas opciones viables para descarbonizar sectores difíciles de electrificar, como la industria metalúrgica y la química [@ref47]. Proyecciones recientes estiman que la demanda de hidrógeno verde podría alcanzar 500 millones de toneladas para el año 2050 [@ref46].
La electrólisis es un proceso químico que utiliza energía eléctrica para inducir una reacción de oxidación-reducción no espontánea en una sustancia química [@ref24]. Este fenómeno ocurre en una celda electroquímica, donde una corriente eléctrica externa se aplica a través de electrodos sumergidos en un electrolito, provocando la descomposición de un compuesto químico en sus componentes fundamentales [@ref36]. En la electrólisis del agua, al aplicar un voltaje y una corriente continua, se promueve la disociación de las moléculas de agua ($H_2O$) en hidrógeno ($H_2$) y oxígeno ($O$), los cuales se liberan en estado gaseoso [@ref35].
Específicamente, la electrólisis es un proceso químico que utiliza energía eléctrica para forzar una reacción de oxidación-reducción no espontánea en una sustancia química [@ref24]. aquí Este fenómeno ocurre en una celda electroquímica, donde una corriente eléctrica externa se aplica a través de electrodos sumergidos en un electrolito, provocando la descomposición de un compuesto químico en sus componentes fundamentales [@ref36]. En la electrólisis del agua, al aplicar un voltaje y una corriente continua, se promueve la disociación de las moléculas de agua ($H_2O$) en hidrógeno ($H_2$) y oxígeno ($O$), los cuales se liberan en estado gaseoso [@ref35].
La reacción básica de la electrólisis del agua se representa mediante la @eq:h2o:
