Hidrógeno blanco, la incógnita por despejar en la ecuación energética del futuro

Si las investigaciones y proyectos empresariales tienen éxito, el hidrógeno blanco cambiará las reglas de juego en el proceso de transición energética que vivimos. Supondría toda una revolución ya que este hidrógeno pasaría de ser considerado un vector que almacena energía (como sus hermanos que se consiguen a través de agua o de hidrocarburos) a una fuente de energía natural como lo es el sol y, por tanto, en su producción no generaría gases de efecto invernadero.

Un asunto que ha cobrado actualidad con un reciente descubrimiento en Francia. Mientras buscaban gas en una antigua zona de minas de carbón en Lorena, un grupo de científicos de la Universidad de esa región y del Centro Nacional de Investigación Científica francés podría haber encontrado lo que han considerado el mayor yacimiento de hidrógeno blanco del mundo descubierto hasta ahora. Los investigadores comprobaron que a medida que profundizaban aumentaba la concentración de hidrógeno. Llegaron a 1.100 metros con un contenido de este gas superior al 15%. Eso les lleva a estimar que a unos 3.000 metros la concentración podría ser mayor del 90%.

Un hallazgo todavía por comprobar, pero lo suficientemente importante para animar a los investigadores y a las empresas a buscar otras posibles reservas en otros puntos del planeta. Además de reforzar a las entidades que ya están en ello.

Noticia Relacionada

El primer tren de hidrógeno se pone a prueba en España

J. Bacorelle

El tren pasa a usar las pilas de combustible de hidrógeno de Toyota cuando no está disponible la energía eléctrica de la catenaria

En el mundo sólo existe en un yacimiento de hidrógeno dorado que se está aprovechando. Y se encuentra en Mali. Se descubrió mientras un grupo de técnicos realizaba perforaciones para buscar agua. Por casualidad (como en el caso francés) emanó de un pozo un gas compuesto en un 98% por hidrógeno. Desde 2012 se quema en un motor de camión Ford para proporcionar electricidad a la aldea Bourakebougou y sus alrededores. Y el residuo que se genera es vapor de agua. La empresa Hydroma, que explota este depósito, está buscando nuevos pozos en la zona. Un caso del que se ha hecho eco la prestigiosa revista americana 'Science'.

También la empresa australiana Hyterra se prepara para explorar futuras prospecciones de hidrógeno blanco en Kansas. Y, junto con la americana Natural Hydrogen Energy LLC, lo hará en Nebraska. Gold Hydrogen lo está buscando en Australia. El propio Bill Gates ha invertido en la startup Koloma que está perforando pozos en el Medio Oeste americano. Y entre esos pioneros figura una española: Helios Aragón que ya tiene un plan para explotar una reserva de hidrógeno natural en la provincia de Huesca.

El asunto despierta tal interés que incluso dos investigadores del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) desarrollaron un modelo para hacer una estimación de la cantidad de hidrógeno blanco que habría disponible en el plantea. Sus conclusiones predicen que existen ingentes cantidades de este gas en el subsuelo, pero advertían de que esos depósitos serán «probablemente inaccesibles». Aunque si se pudiera recuperar solo una pequeña parte habría «suficiente hidrógeno en esos yacimientos globales para durar cientos de años», destaca el USGS americano en su web oficial. «La clave es entender si el hidrógeno existe en acumulaciones significativas a las que se pueda acceder económicamente y, de ser así, cómo encontrar esos recursos», explicaba el geólogo Geoffrey Ellis, uno de los investigadores.

Los hilos se van tejiendo alrededor de este hidrógeno geológico. De hecho, a finales del próximo mes de noviembre se celebrará en Australia y por tercer año consecutivo el H-Nat Summit, lo que viene a ser un congreso internacional para todos los interesados en esta nueva tecnología. Y en Estados Unidos, Japón, Francia, Reino Unido, Rusia... el goteo de publicaciones científicas sobre el hidrógeno blanco es continuo. «Pero la realidad es que aún no tenemos yacimientos encontrados o que se estén explotando. El único caso es el de Mali», indica Joan Escuer, director de Geoconsultores Técnicos y Ambientales y profesor asociado de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB).

Lo que sí hay son indicios. «Hay más de mil puntos inventariados de lugares donde hay indicios de que emana hidrógeno natural desde el subsuelo. Pueden ser fuentes donde el agua va cargada de hidrógeno, fuegos eternos como los de Turquía o emanaciones en las dorsales oceánicas a 4.000 metros de profundidad que son inaccesibles. Pero diversos estudios recientes revelan que la Tierra emite hidrógeno en cantidades mucho mayores de lo que se creía y en lugares muy accesibles del interior de los continentes», cuenta Escuer.

Es significativo el caso turco, como señala el geólogo. Entre las rocas de Yanartas (el antiguo Monte Quimea) fluye un gas que contiene un 10% de hidrógeno y esas pequeñas chimeneas llevan ardiendo miles de años. Hay documentos antiguos que ya hablan de ello. Incluso se cree que fueron el origen de la llama olímpica. «Esto hace pensar que el hidrógeno se sigue regenerando y produciendo», detalla Javier de Mendoza, catedrático de Química Orgánica de la Universidad Autónoma de Madrid (ya jubilado) y profesor emérito del Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ).

Esa es la teoría que sostienen una corriente de científicos y empresas pioneras. Y es una de las incógnitas que resolver: ¿El hidrógeno blanco se acumula en un 'stock', por ejemplo como el petróleo, o es un flujo que se genera de forma continua? «Si el ritmo al que fluye es el adecuado puede ser considerado una energía renovable como la del sol», cree el profesor Escuer. «No está nada claro que haya detrás un proceso de generación continua de hidrógeno blanco. Y una fuente renovable es aquella capaz de generarse a la vez que se consume, como la energía solar», considera Miguel Ángel Fernández, gerente del Centro Nacional del Hidrógeno.

Además hay que responder a otros interrogantes. La teoría más extendida es que el hidrógeno natural se forma cuando el agua interactúa con minerales ricos en hierro. «Por procesos físico químicos todavía sin elucidar por completo. Se han descrito hasta 30 tipos de interacciones entre las rocas y el agua, a presiones y temperaturas moderadas, catalizadas por iones de hierro, magnesio y otros que generan hidrógeno», explica Javier de Mendoza.

Pero no se conocen los prolegómenos al detalle. ¿Cómo queda atrapado? ¿Qué otros procesos naturales le pueden afectar? ¿Dónde se encuentra? ¿Es apto para su utilización? ¿A qué ritmo se regenera, si fuera así? ¿Cuánto hay? ¿Se puede agotar? «Si es así, como la historia del petróleo, perdería todo su interés», opina De Mendoza.

Lo cierto es que se trata de un elemento «muy desconocido y necesita una geología de primer orden para investigar. Es preciso generar información nueva para ver si el hidrógeno natural es un recurso sostenible que puede ser aprovechado por los seres humanos», considera Joan Escuer.

Y también habrá que comprobar si es económicamente rentable extraerlo, porque puede fluir mezclado con otros gases. Por ejemplo, con «helio que se utiliza para tecnologías muy sofisticadas. Se puede separar y es rentable. Pero si aparece con metano no interesa, aunque también se puede reciclar en gas natural», añade De Mendoza.

Se trata de hacer cuentas. «Los yacimientos de hidrógeno geológico pueden tener pureza que abarca entre un 2% y un 98% de hidrógeno en el gas. Es decir, nos encontramos con una concentración muy variable. Esta concentración es la que nos va a dar el coste final de este hidrógeno, puesto que tenemos que purificarlo para conseguir hidrógeno con la suficiente pureza como para que pueda ser utilizado en diferentes aplicaciones. Recientemente el Laboratorio Nacional de Energía Renovable americano cifraba el coste de extraer hidrógeno de una corriente impura (con metano, CO2 y otros) entre 3,3 y 8,3 dólares por kilogramo de hidrógeno. Además, hemos de tener en cuenta que el proceso de extracción de este hidrógeno está aún por definir. Sin duda, es parecido al de extracción de gas natural o de petróleo, pero es necesario disponer de procesos, procedimientos y materiales adecuados para esta extracción», apunta Javier Brey, presidente de la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2).

También puede ocurrir, como señala Miguel Ángel Fernández, que la extracción de hidrógeno «sea más costosa que producir otros tipos de hidrógeno que ya tenemos». No es solo cuestión de números, como apunta Escuer, porque, por ejemplo, «por cada kilo de hidrógeno verde que se produce se necesitan 9 litros de agua», también un recurso limitado. «Casi todos los demás hidrógeno se obtiene del agua o de hidrocarburos, generando ingentes cantidades de CO2», añade.

Las industrias capaces de realizar estos estudios, prospecciones y extracciones son las grandes compañías petroleras y gasistas. «Pero no investigan, toman una actitud tímida, aunque están atentas a este asunto -dice Escuer-. Son las universidades, equipos de investigación de diferentes entidades científicas, spin-off... los que lo hacen ».

Si bien el consenso es que existe tecnología suficiente para su extracción, hay otros dos aspectos por resolver: «Su transporte por gasoductos -apunta De Mendoza-. El hidrógeno es difícil porque es muy reactivo y corroe todo, además es muy volátil y se escapa». Sin olvidar que es altamente inflamable. Tampoco hay un marco regulatorio. «En la ley de minas española no hay referencias al hidrógeno natural, para pedir permisos de investigación y extracción. Francia ya está dando los primeros pasos y los australianos lo ha regulado», señala Escuer.

En este mar de dudas una empresa española pretende abrir camino. Helios Aragón ya tiene un plan para explotar un yacimiento de hidrógeno blanco en Monzón (Huesca). Ya han realizado 400 test de campo (a 1,5 y 2 de profundidad) para confirmar las emanaciones que existen, además de análisis geoquímicos y un mapeo de la zona a través de satélite. «Hemos obtenido resultados muy positivos. El próximo año perforaremos para confirmar los volúmenes. Y después iniciaremos la fase de producción con una planta de hidrógeno natural que se empezará a montar a finales de 2025 para que este operativa en 2029», explican Chris Atkinson y Carmen Font, presidente y cofundador y EVP Corporativa y Estrategia, respectivamente, de Helios Aragón.

Así esperan recuperar más 1,1 millones de toneladas de cuatro pozos que abrirán, a razón de 55.000 toneladas al año, que se podían producir durante dos décadas e irán destinadas a la industria local. «Supondrá aumentar la producción de hidrógeno en España un 10%. Será una producción muy competitiva y sostenible. El coste de producir un kilo de hidrógeno blanco es de 0,73 céntimos de euros», añaden Atkinson y Font.

La reserva de hidrógeno se encuentra a unos 3.500 metros de profundidad y está sellada por una capa de sal de un grosor entre 600 y 1.500 metros. Nada imposible para esta pionera empresa, ya que «la tecnología que vamos a utilizar está más que probada durante décadas. Es la tecnología de las industrias geotérmicas y de gas natural», aseguran. Además, han descubierto otras seis reservas más.

La inversión prevista es de 800 millones de euros. «Esperamos también que haya helio que es un recurso natural crítico», dicen. Todo un proyecto a la espera de un marco regulatorio para que pueda ser explotado. «El Ministerio para la Transición Ecológica está trabajando en ello a través de la dirección general de Minas», aseguran.

Con toda la prudencia que tantas incógnitas merecen, quizá el hidrógeno blanco pueda tener un papel en el mix energético del futuro. Claro, que antes hay mucho por investigar.