El descubrimiento de un yacimiento natural de hidrógeno en Francia podría revolucionar el abastecimiento energético mundial. También en Suiza, los sectores de la investigación están al acecho de esa fuente de energía renovable sin CO2. Pero no todo lo que reluce es oro.
Luigi Jorio
El hidrógeno se considera un elemento clave de la transición energética. Podría sustituir a la gasolina en los coches y a la parafina en los aviones, contribuyendo a una movilidad sin emisiones de CO2. Sin embargo, hay un problema: su producción genera emisiones perjudiciales para el clima. Más del 90% del hidrógeno producido en el mundo procede de fuentes fósiles, principalmente metano. Existen alternativas, como el hidrógeno procedente de fuentes de energía renovables, pero actualmente son caras.
Por ello, el interés se ha centrado en el hidrógeno natural y la posibilidad de extraerlo del subsuelo. Start up de Estados Unidos, Australia y España ya han iniciado proyectos de perforación y el reciente descubrimiento de un yacimiento en Francia Enlace externodemuestra que este gas no es tan raro como se pensaba. Suiza también podría tener reservas de hidrógeno natural y, de hecho, los resultados de los primeros análisis son prometedores.
El geoquímico Eric Gaucher cree que existe hidrógeno bajo tierra en Suiza
Esto es lo que hay que saber sobre este gas, sus características y su potencial como combustible del futuro.
¿Cómo se forma el hidrógeno natural?
La Tierra produce hidrógeno continuamente mediante reacciones químicas. Las principales son la oxidación de los minerales ricos en hierro y la radiólisis del agua, es decir, la división de las moléculas de agua bajo el efecto de la radiactividad natural. Estas reacciones liberan moléculas de hidrógeno (H2) que suelen estar presentes en combinación con otros elementos, por ejemplo con el oxígeno en el caso del agua (H2O). El hidrógeno sube a la superficie o se acumula en depósitos subterráneos.
¿Cuál es la diferencia entre el hidrógeno natural y el producido artificialmente?
Las propiedades y la composición química son las mismas y en ambos casos se trata de un gas inodoro y altamente inflamable. La diferencia radica en la forma de producirlo: el hidrógeno natural, conocido como hidrógeno blanco, se genera en las profundidades de la corteza terrestre; el hidrógeno sintético se fabrica mediante procesos químicos e industriales.
Mientras que la combustión del hidrógeno no libera emisiones, su producción, en cambio, libera CO2, ya que el hidrógeno sintético se obtiene a partir de combustibles fósiles. Cuando se produce de esta manera, se denomina hidrógeno gris. Si la producción tiene lugar en una planta que captura y secuestra el carbono emitido, el hidrógeno se denomina en cambio hidrógeno azul.
El hidrógeno también se obtiene por electrólisis, un proceso que utiliza la electricidad para dividir la molécula de agua en sus dos componentes principales, hidrógeno y oxígeno. Cuando la electricidad procede de fuentes renovables, como la fotovoltaica o la eólica, el hidrógeno se considera verde.
¿Cuáles son las ventajas del hidrógeno natural?
El hidrógeno es a la vez portador y fuente de energía. Su combustión no genera emisiones de CO2 y produce agua como único residuo. Con la misma masa, una molécula de hidrógeno contiene aproximadamente tres veces más energía que la gasolina. El hidrógeno puede utilizarse para propulsar coches, camiones y aviones equipados con pilas de combustible. La siguiente animación muestra cómo funciona:
El hidrógeno natural tiene la ventaja de ser un recurso casi inagotable. Los procesos que conducen a su formación son mucho más rápidos -unas décadas o unos cientos de años- que los que transforman la materia orgánica en petróleo, que tardan millones de años. Los yacimientos de hidrógeno podrían regenerarse a un ritmo que garantizaría una explotación continua.
Además, su coste es atractivo. Se estima en menos de un dólar por kilogramo (USD/kg). Por tanto, sería más barato que el hidrógeno producido a partir de fuentes fósiles (0,5-1,7 USD/kg) y el hidrógeno procedente de energías renovables (3-8 USD/kg).
Según Geoffrey Ellis, del Servicio Geológico de Estados Unidos, «el hidrógeno natural podría convertirse en una importante fuente de energía para todo el mundo».
¿Por qué se habla de esto ahora?
Hasta hace una década, se pensaba que las reservas naturales de hidrógeno eran casi inexistentes o inaccesibles. Sin embargo, todo cambió en 2012 con el descubrimiento de un yacimiento en Mali. En el país africano, el hidrógeno se quema directamente in situ para generar electricidad para un pequeño pueblo.
El descubrimiento fomentó su exploración y en mayo de este año la compañía francesa energética Française de l’Energie anunció el hallazgo de un yacimiento en la región de Lorena, en el noreste de Francia. El yacimiento podría contener 46 millones de toneladas de hidrógeno, equivalentes a la mitad del hidrógeno producido cada año en el mundo.
¿Dónde están las principales reservas del mundo?
Existen numerosas regiones con características geológicas propicias para la formación de hidrógeno, es decir, con presencia de mineral de hierro, temperaturas superiores a 200 grados Celsius e infiltración de agua. Además de Estados Unidos, Australia, Francia y España, las zonas más prometedoras se encuentran en Rusia, Canadá, Omán, Japón y China.
Geoffrey Ellis creeEnlace externo que gran parte del hidrógeno natural se encuentra a demasiada profundidad o demasiado lejos de la costa para una explotación rentable. No obstante, señala, si se puede explotar siquiera una fracción de las reservas mundiales estimadas, habrá hidrógeno suficiente para cientos de años.
¿Qué se sabe de la presencia de hidrógeno natural en Suiza?
Los mapas geológicos y las mediciones químicas de gases en el suelo sugieren la presencia de hidrógeno natural en Suiza y en la región alpina en general. «Hemos encontrado rocas que producían hidrógeno en el pasado. Ahora tenemos que averiguar si todavía hay algunas en las profundidades que puedan producirlo hoy en día», explica el geoquímico Eric Gaucher, cofundador de la empresa Lavoisier H2 Geoconsult.
La colisión de las placas tectónicas, que provocó la formación de los Alpes, acercó a la superficie rocas ricas en hierro procedentes del manto terrestre. Los primeros resultados de la investigación que Eric Gaucher ha llevado a cabo durante los últimos meses en los Grisones y el Valais son prometedores: podría haber «hornos de hidrógeno», es decir, lugares de producción, en profundidad. El próximo paso será encontrar fondos para financiar una tesis y evaluar su potencial real, afirma Eric Gaucher.
Imaginar Suiza como el futuro «Qatar del hidrógeno» es, sin embargo, extremadamente prematuro, subraya Eric Gaucher. De momento hay interés científico en proseguir los estudios, pero hasta ahora en ninguna región del planeta se ha demostrado que la explotación del hidrógeno natural pueda ser rentable, salvo en los pozos geotérmicos de Islandia, afirma el director de Lavoisier H2 Geoconsult.
En cualquier caso, permitir la exploración de hidrógeno en Suiza exigiría primero una modificación de la ley, y más concretamente del código minero, como hizo Francia el año pasado. En Suiza, corresponde a los cantones decidir si autorizan este tipo de investigación en su territorio. En el mejor de los casos, las primeras perforaciones no tendrán lugar antes de siete u ocho años, predice Eric Gaucher.
¿Qué opinan las organizaciones ecologistas al respecto?
El hidrógeno tiene sus inconvenientes, afirma Nathan Solothurmann, de Greenpeace Suiza. Es una sustancia volátil con un riesgo importante de fugas. En la atmósfera, su efecto nocivo para el clima es once veces mayor que el del CO2, explica al periódico Le NouvellisteEnlace externo. La exploración, el almacenamiento y el transporte también requieren infraestructuras que pueden tener un impacto negativo en el medio ambiente.
Según Solothurmann, el hidrógeno natural sólo debería utilizarse para sustituir al metano en determinados procesos químicos, como la producción de fertilizantes. Pensar en utilizarlo a gran escala como combustible es una «ilusión peligrosa», afirma.
Texto adaptado del italiano por Carla Wolff
SWISSINFO