Sí, el hidrógeno natural existe

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Jordi Tritlla Cambra, Instituto de Geociencias de Barcelona (Geo3Bcn – CSIC)

“Resources are not, they become” (“los recursos no son, devienen”). Esta aserción, forjada en la primera mitad del siglo XX por el economista Erich Zimmerman, está adquiriendo todo su significado durante este primer cuarto del siglo XXI.

Los recursos son conceptos que tienen una gran dinámica funcional. Evolucionan en paralelo a la humanidad, a la cultura científica dominante, así como a nuestra interacción con la naturaleza. Zimmerman ya afirmaba que esta evolución no es continua, y que está íntimamente asociada a las sucesivas crisis por las que atraviesa la humanidad desde que se consagró como especie dominante en el planeta.

La solución a la presente crisis climática y a la transición energética vigente pasa por la diversificación de las fuentes de energía libres de carbono. Esta se puede conseguir mediante el aprovechamiento de recursos escasamente utilizados (mareas, geotermia) y de recursos, hasta cierto punto, revolucionarios (fusión nuclear, hidrógeno), al más puro estilo Zimmermann.

¿Dónde se localizan las emanaciones de hidrógeno nativo?

La existencia y abundancia de emanaciones de hidrógeno nativo es aún hoy día sistemáticamente ignorada por la gran mayoría de los especialistas en transición energética. No obstante, desde la antigüedad se conocen zonas de la corteza terrestre que emiten continuamente gases inflamables, sin relación con hidrocarburos fósiles. Destacan los llamados “fuegos eternos” del monte Quimera, en Yanartaş (Turquía). Estos últimos ya fueron citados por autores clásicos como Ctesias de Cnido y Plinio el Viejo hace más de 2 500 años.

Tres descubrimientos han sido clave en el reciente desarrollo del conocimiento sobre los sistemas geológicos con hidrógeno nativo.

Durante el año 2 000 se realizó una campaña oceanográfica en el macizo Atlantis en la que se descubrieron una serie de inusuales fuentes termales submarinas (Lost City, Atlántico norte). Estas están formadas por blancas chimeneas verticales de calcita –conocidas como white smokers– de hasta decenas de metros de altura, situadas a profundidades de entre 750 y 900 metros. A través de ellas se produce la expulsión de salmueras calientes y alcalinas, junto con gases que contienen hasta un 70 % de hidrógeno nativo.

El investigador francés Jean-Luc Charlou y coautores calcularon que cada una de estas surgencias emite entre 5 y 10 millones de metros cúbicos por año de hidrógeno. Se estima que existen varios miles de fuentes submarinas similares repartidos por todos los océanos.

Unos pocos años más tarde (2005), los geólogos rusos Vladimir y Nikolay Larin descubrieron unas extrañas depresiones subcirculares (“zapadyny”) en el Oblast de Voronez, a unos 600 km al sur de Moscú. Actualmente, se conocen como “círculos de hadas” (“fairy circles”).

Estas depresiones rusas se caracterizan por la ausencia total de vegetación y por una estructura subcircular externa a través de la que emanan cantidades importantes de hidrógeno nativo, nitrógeno y helio. Este descubrimiento pasó inadvertido en occidente hasta que Nikolay Larin convenció a investigadores del IFPEN (París) para desplazarse a Voronezh y validar sus descubrimientos. Posteriormente, se han hallado estructuras similares en Australia, Brasil, Mali y EE. UU.

En 1987 se realizó un pozo somero para agua en Bourakebougou, a unos 50 km al norte de Bamako (Mali). Durante la perforación, el pozo repentinamente explotó debido a que un operario se encontraba fumando, recibiendo importantes quemaduras. El pozo se controló, se tapó rápidamente y se abandonó, bajo la creencia de que se había perforado una bolsada superficial de gas natural.

En 2011, la compañía local Hydroma obtuvo muestras de gas para su análisis que, inopinadamente, arrojaron una composición del 98 % de hidrógeno. A la vista de estos resultados, se inició una campaña de exploración mediante la perforación de más de 25 pozos. Todos los sondeos muestran concentraciones de hidrógeno nativo de entre el 90 y el 99 %. Este descubrimiento, fruto de la casualidad, es el único yacimiento en explotación a día de hoy. El hidrógeno obtenido actualmente se quema in situ para la producción local de electricidad.

Un cambio de paradigma: de vector a fuente de energía

Estos descubrimientos están provocando un importante cambio de paradigma. El hidrógeno ha pasado de ser considerado únicamente como un vector energético (hidrógeno manufacturado) a una posible fuente de energía (hidrógeno nativo). Por fin, se ha abandonado el concepto erróneo del hidrógeno natural como una mera curiosidad científica.

El interés por el hidrógeno nativo se ha acelerado considerablemente durante el último decenio. Se ha desatado una verdadera fiebre exploratoria mundial, cuya máxima expresión se está viviendo en Australia y EE. UU. En estos momentos (2023) se están iniciando las pruebas de producción del primer pozo perforado exclusivamente para la prospección de hidrógeno nativo en Nebraska por la compañia Hyterra (EE. UU.) sin, por el momento, datos públicos.

Los hallazgos más recientes sugieren que es posible caracterizar los mecanismos geológicos que controlan la producción y emisión de hidrógeno nativo. Estos avances están facilitando el desarrollo de herramientas de prospección más eficaces. La alta reactividad del hidrógeno en la naturaleza, así como sus bajos tiempos de residencia, indican que estamos ante una posible fuente de energía renovable y sostenible. Además, la asociación de helio junto con el hidrógeno hace aún más atractiva la exploración de estos recursos. El helio es un gas noble, considerado estratégico y de extraordinaria importancia técnica e industrial.

El impacto del hidrógeno nativo en la transición energética depende del avance en el conocimiento de estos sistemas, pero también del necesario apoyo por parte de los estamentos públicos de investigación e industriales.

Jordi Tritlla Cambra, Investigador, Geología y geoquímica de fluidos corticales, Instituto de Geociencias de Barcelona (Geo3Bcn – CSIC)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.