Hasta hace unos días, la idea más aceptada era que apenas encontraríamos hidrógeno natural cerca de la superficie terrestre. El hidrógeno requiere condiciones geológicas mucho más específicas que el petróleo o el gas natural para aparecer naturalmente. Y cuando aparece, lo consumen los microorganismos del subsuelo.
Según los últimos modelos, estábamos terriblemente equivocados. Los geólogos creen ahora que el hidrógeno se produce de forma natural en grandes cantidades bajo el suelo, especialmente cuando ciertos minerales ricos en hierro reaccionan con el agua. Ese hidrógeno se puede encontrar, extraer y usar como almacén de energía limpia si buscamos en los lugares correctos, con las herramientas adecuadas.
Los colores del hidrógeno
El hidrógeno es el elemento más común, simple y ligero del universo. A pesar de su abundancia, no se suele obtener directamente, por su alta reactividad: tiende a combinarse con otros elementos formando compuestos como el agua (hidrógeno y oxígeno), los hidrocarburos (hidrógeno y carbono) y otros compuestos orgánicos e inorgánicos.
A diferencia del carbón, el petróleo, la luz del sol o la energía nuclear, el hidrógeno no se usa como una fuente de energía en sí misma, sino para almacenar, transportar y liberar la energía de una manera controlable y aprovechable. Por eso se dice que es un vector energético.
Imagen: Ministerio para la Transición Ecológica
En medio de una frenética búsqueda de energías alternativas, el hidrógeno se está extrayendo de muchas formas, algunas más limpias que otras. Por eso se clasifica por colores, según la materia prima de la que se obtiene y las emisiones de dióxido de carbono asociadas a su extracción. De la más contaminante a la más sostenible:
- Hidrógeno negro o marrón: se extrae gasificando el carbón, un proceso que transforma el carbón sólido (normalmente hulla y lignito) en un gas rico en hidrógeno y monóxido de carbono.
- Hidrógeno gris: se extrae mediante el reformado de gas natural, un proceso que transforma el metano y el vapor de agua del combustible fósil en hidrógeno y dióxido de carbono.
- Hidrógeno amarillo: se extrae del agua mediante electrólisis, un proceso que la descompone en oxígeno e hidrógeno, usando electricidad procedente de la red eléctrica.
- Hidrógeno azul: se extrae del gas natural, pero a diferencia del hidrógeno gris, el CO2 generado durante el proceso se captura, utiliza y almacena en vez de liberarse a la atmósfera.
- Hidrógeno turquesa: también se extrae del gas natural, pero mediante un proceso conocido como pirólisis de metano, que descompone el metano en hidrógeno y carbón sólido en lugar de CO2, lo que evita la emisión del gas de efecto invernadero.
- Hidrógeno rosa: se extrae del agua mediante electrólisis, pero a diferencia del hidrógeno amarillo, utiliza electricidad procedente de la energía nuclear, por lo que es bajo en carbono.
- Hidrógeno verde: también se extrae del agua mediante electrólisis, pero a diferencia del hidrógeno rosa, utiliza electricidad procedente de fuentes renovables (energía solar, eólica o hidroeléctrica), por lo que es bajo en carbono y no produce residuos radiactivos.
El tipo más común y económico es el gris, pero el mundo transita hacia el hidrógeno verde. Es la gran apuesta de la Unión Europea, con España a la cabeza de su producción. Necesitamos el hidrógeno verde para dejar atrás el gas natural, pero hay un problema: es ocho veces más caro.
Un nuevo color escala posiciones
Imagen: Freepik
En la lista de antes falta un color:
- Hidrógeno blanco o dorado: es el hidrógeno que se encuentra libre en la naturaleza, el que se forma mediante ciertos procesos naturales, como la reacción del agua a los procesos de serpentinización en las rocas de la corteza oceánica, la descomposición de determinadas rocas sedimentarias que contienen hierro, la electrólisis natural (denominada radiólisis) y la degasificación del manto terrestre.
Hasta ahora, se creía que el hidrógeno natural era extremadamente raro. Sabíamos que puede encontrarse en algunas formaciones geológicas sin disolver, pero las cantidades se preveían mínimas. Y el proceso de extracción, demasiado complejo y costoso para valer la pena.
Ahora, el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) predice que hay hasta cinco billones de toneladas de hidrógeno natural en las entrañas de la Tierra. Puesto que la demanda global de hidrógeno se proyecta en 500 millones de toneladas al año, existe suficiente hidrógeno natural en el subsuelo para cubrir la demanda de miles de años, según Science.
Hay un pero: la mayor parte de estas reservas probablemente sean inaccesibles. Sin embargo, una pequeña parte podría ser excusa suficiente para desatar la fiebre del oro del hidrógeno blanco, ya que es más limpio que el azul y más económico que el verde.
De Mali al primer pozo europeo en España
Imagen: Helios Aragón
Los investigadores creen que empezaremos extrayendo hidrógeno natural de acumulaciones poco profundas: capas impermeables de roca rica en hierro a uno o dos kilómetros de la superficie.
Podríamos inyectar agua en la roca para estimular la producción. Mientras recolectamos el hidrógeno, podríamos aprovechar la energía geotérmica del agua calentada que sube a la superficie. Y si el dióxido de carbono se disuelve en el agua inyectada, podría reaccionar con el magnesio y el calcio de las rocas ricas en hierro y quedar atrapado permanentemente en forma de piedra caliza. Es un dos por uno: producir hidrógeno y capturar CO2 al mismo tiempo.
Australia Meridional es un lugar idóneo para buscar. El estado se erige sobre un bloque de corteza cratonizado conocido como Gawler Craton, cuyas minas de hierro y uranio podrían llevarnos hasta las rocas necesarias para la serpentinización y la radiólisis del hidrógeno.
Otros hallazgos pueden ser fortuitos. En Bourakébougou, una aldea de Mali, hicieron un pozo de agua y empezó a emanar un gas misterioso. Estaban parados en una mina de entre 46 y 260 millones de toneladas de hidrógeno blanco. En Lorena, Francia, lo que buscaban era metano cuando encontraron una gran bolsa de hidrógeno natural que podría convertirse en un pozo más rentable.
Una empresa española quiere adelantarse. En las estribaciones de los Pirineos hay unas rocas marinas ricas en hierro que se elevaron cuando la placa ibérica chocó contra Francia, cerrando el océano que había entre ambas hace 65 millones de años. La empresa Helios Aragón (filial de British Petroleum y Axion) cree que las fallas de la zona canalizan el hidrógeno desde las profundidades hacia una capa de arenisca porosa a poca profundidad, cubierta por una densa lutita.
Helios quiere iniciar este mismo año sus prospecciones para extraer hidrógeno a partir de 2029, siempre que la supuesta bolsa de gas que busca exista. El proyecto se basa en un sondeo de 1963 que encontró hidrógeno natural en Monzón (Huesca). La Empresa Nacional de Petróleos de Aragón andaba a la zaga del crudo cuando dio con hidrógeno blanco a 3,7 kilómetros de profundidad.
Helios planea hacer un sondeo profundo entre la autovía A-22 y la vía férrea Zaragoza-Lleida, sobre el aluvial del río Cinca, pero no dispone de autorización ambiental. La empresa obtuvo un permiso para buscar hidrocarburos en 2020. Sin embargo, la Ley del Clima de 2021 prohibió la actividad.
La cautela parece ser una buena forma de abordar este asunto. Acceder al hidrógeno geológico podría requerir la fractura de capas de roca, como el controvertido fracking. Aun así, Helios espera que la normativa minera "se ponga al día" y dé cobertura a la explotación del hidrógeno a partir de 2024.
Ian Munro, el CEO de la firma, cree que una vez solucionado el aspecto legal, el pozo de Monzón será el primero que produzca hidrógeno natural en Europa. Helios invertirá 900 millones de euros y espera cubrir gastos a partir de 60 céntimos por kilogramo. El hidrógeno verde cuesta más de 2 euros el kilo.
Imagen | Pxhere
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