¿Reservas de hidrógeno natural para 170.000 años?

Una instalación de perforación de hidrógeno en Nebraska. Natural Hydrogen Energy.

El tema del hidrógeno, con sus mil caras, me interesa mucho, sobre todo desde el punto de vista profesional. He tratado el tema en muchos informes y demás papeles «aburridos», pero casi nunca lo había traído a TecOb. El caso es que los «manantiales» de hidrógeno natural se están poniendo de moda, y no es para menos. Acabo de leer un artículo de SciAm al respecto:

Huge Reservoirs of Clean Hydrogen Could Power Earth for 170,000 Years. Recent breakthroughs suggest that hydrogen reservoirs are buried in countless regions of the world, including at least 30 U.S. states.

La cifra en años es mareante pero, ¿de qué va todo esto? Voy a tratar de explicarlo de forma sencilla. El hidrógeno natural, formado por procesos geológicos, es una fuente potencial de energía limpia que sólo produce agua como resultado de su combustión. La evidencia actual apunta a que podría haber ingentes reservas subterráneas de este tipo de hidrógeno, suficientes para alimentar la economía global durante siglos. En principio, sería energía competitiva de bajo coste, ideal para sectores difíciles de descarbonizar como la industria pesada o el transporte. Pero todo esto, que suena genial, es todavía algo teórico. Localizar y extraer estas reservas es complicado, y hay mucha controversia sobre la viabilidad económica de algo así llevado a gran escala. Pero lo mismo sucedió con el petróleo, se tuvo que desarrollar toda una tecnología propia. Lo mismo pasa con el hidrógeno natural (se conoce como hidrógeno blanco), la tecnología aún está en desarrollo y, claro está, los costos iniciales son altos. En España, como en casi todo el mundo, el potencial también es prometedor. Por ejemplo, la empresa Helios Aragón lidera un proyecto inicial en Aragón, con reservas estimadas en más de 1 millón de toneladas.

Ilustración que muestra cómo se ha acumulado el hidrógeno natural bajo la roca de cobertura al pie de los Pirineos. Imagen: Helios Aragon.

Este «hidrógeno blanco» o «hidrógeno geológico», tiene actualmente un potencial impresionante para transformar la transición energética global. Este tipo de hidrógeno se genera de manera natural en la corteza terrestre a través de procesos geológicos como la serpentinización, donde el agua reacciona con rocas ricas en hierro y magnesio, liberando hidrógeno como subproducto. Este hidrógeno puede acumularse en «almacenes» subterráneos si existen condiciones adecuadas, como rocas porosas para almacenar el hidrógeno y capas impermeables que eviten su escape a la atmósfera. A diferencia del hidrógeno producido industrialmente (como el hidrógeno verde, generado por electrólisis con energías renovables, o el gris, derivado de gas natural), el hidrógeno natural no requiere energía adicional para su producción (en condiciones ideales, claro), lo que lo convierte en una opción interesante desde el punto de vista económico y ambiental.

Los geólogos estiman que podría haber trillones de toneladas de hidrógeno natural subterráneo, con la Tierra generando cientos de millones de toneladas anualmente (no es un recurso limitado, como los combustibles fósiles, sino que se produce de forma constante). Si tan solo el 1% de estas reservas fuera explotable, podría satisfacer las necesidades globales de hidrógeno durante cientos de años. Sería una fuente potencial de energía para sectores con alta demanda energética, como siderurgia, cementeras, industrias electrointensivas, aviación o transporte marítimo.

Una instalación de perforación de hidrógeno en Nebraska. Natural Hydrogen Energy.

Pero todo esto es algo que está al principio de su historia. Actualmente, el único pozo de hidrógeno natural en operación se encuentra en Bourakebougou, Mali, donde se produce hidrógeno diario suficiente para abastecer a unas 1.500 personas desde 2012. Sin embargo, la exploración está en marcha en varios países, incluyendo Estados Unidos (Nebraska, Arizona, Kansas), Australia, Francia (con un depósito estimado de 250 millones de toneladas, 98% puro), Marruecos, Brasil y Omán. El coste de producción del hidrógeno natural también es un factor clave. Se estima que puede ser mucho más barato que el hidrógeno verde o el gris, lo que lo haría competitivo, al menos en teoría. Ahora bien, para utilizarlo hay que explorar y extraer. Localizar y extraer hidrógeno natural es un desafío técnico muy desafiante. A diferencia del petróleo y el gas natural, no existe una industria desarrollada para su exploración, y la tecnología está en desarrollo. Además, el hidrógeno se difunde con gran rapidez, lo que complica su retención y extracción y, para colmo, la presencia de microorganismos subterráneos que consumen hidrógeno para producir metano también puede reducir la cantidad disponible. Igualmente, hay también dudas sobre si ambientalmente sería tan deseable como parece, porque su explotación podría interferir negativamente en el clima al introducir cambios en algunos procesos naturales de degradación del metano, aunque esto también es muy teórico. En conclusión, muy prometedor pero todo todavía en mantillas.

Más información:
Natural Hydrogen: A Potential Clean Energy Source Beneath Our Feet
The Future of Hydrogen