Científicos y empresas emergentes creen que el hidrógeno de origen natural podría ser el próximo gran avance geológico, capaz de liberar enormes cantidades de hidrógeno para impulsar la transición hacia la energía limpia. Investigadores de Estados Unidos, Canadá y Australia están cartografiando y descubriendo posibles fuentes del llamado hidrógeno geológico, o hidrógeno blanco, que se extraería mediante minería en lugar de producirse por electrólisis con electricidad renovable, el proceso con el que actualmente se obtiene el llamado hidrógeno verde.

El interés en el hidrógeno blanco se debe en parte a su posible ventaja en costos: al no requerir electrólisis alimentada con renovables, sus impulsores esperan que pueda producirse más barato que el hidrógeno verde si se encuentran depósitos comercialmente explotables. El concepto ganó mayor atención después de que un pozo en Malí, que producía gas con hidrógeno desde los años ochenta, fue identificado públicamente como fuente de hidrógeno natural, lo que impulsó la exploración más allá de los círculos académicos.

Varios descubrimientos importantes en los últimos meses han aumentado las esperanzas de que el hidrógeno natural extraído de rocas subterráneas pueda ofrecer una alternativa a la todavía costosa producción de hidrógeno verde. El hidrógeno verde no ha cumplido las expectativas en los últimos años, con una gran brecha entre los proyectos planificados y los realmente lanzados, en medio de altos costos y dificultades para asegurar contratos de compra.

A medida que el entusiasmo por el hidrógeno verde se ha desvanecido en parte, investigadores y empresas mineras exploran otra vía de producción: extraer hidrógeno natural de las rocas subterráneas.

Avance australiano en Pilbara

El avance más reciente, que podría sentar las bases de una industria completamente nueva, se anunció en Australia, donde científicos identificaron una fuente de hidrógeno potencialmente enorme en los depósitos de mineral de hierro de Australia Occidental, en la región de Pilbara.

El estudio, publicado en la revista International Journal of Hydrogen Energy por investigadores de la Escuela de Ingeniería de la Universidad Edith Cowan (ECU), se centró en el mineral magnetita, presente en los depósitos de hierro.

Los investigadores experimentaron exponiendo muestras de magnetita a agua a temperaturas de 200°C y en condiciones de alta presión durante 60 días, replicando el entorno que se encuentra en las profundidades de la superficie terrestre. Según indican, hallaron una forma de estimular la producción de hidrógeno inyectando una solución en formaciones de hierro bandeado, lo que aumenta significativamente el potencial de aprovechar este recurso natural.

Según el equipo, su investigación ofrece una de las visiones más claras hasta ahora sobre cómo se forma el hidrógeno natural bajo tierra y las condiciones necesarias para sostener la producción.

"Australia Occidental tiene algunas de las formaciones de hierro bandeado más grandes del mundo. Si podemos aprovechar este recurso a gran escala, podría ser transformador para nuestro futuro energético", dijo el autor principal, Kaveh Moghanirahimi.

El experimento podría cerrar la brecha entre la investigación de laboratorio y la exploración real de hidrógeno, señaló el profesor Stefan Iglauer, de la Escuela de Ingeniería de la ECU.

"Nuestros hallazgos muestran que la producción de hidrógeno depende no solo de la cantidad de magnetita presente, sino también de la facilidad con que el agua accede a superficies minerales frescas a través de fracturas, poros y vías permeables", comentó el profesor Iglauer.

Acumulación de hidrógeno en el Escudo Canadiense

El estudio australiano llega poco después de que geoquímicos canadienses de la Universidad de Toronto y la Universidad de Ottawa descubrieran este año que el gas hidrógeno se acumula de manera constante en el Escudo Canadiense, entre algunas de las rocas más antiguas de la Tierra. Cartografiaron la concentración de hidrógeno natural y siguieron su acumulación a largo plazo en un único sitio, lo que permite evaluar la exploración potencial de hidrógeno.

"Los datos de este estudio sugieren que existen oportunidades críticas sin explotar para acceder a una fuente nacional de energía rentable producida a partir de las rocas bajo nuestros pies", dijo la autora principal del estudio, la profesora universitaria Barbara Sherwood Lollar, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Toronto.

"El hidrógeno natural se produce con el tiempo mediante reacciones químicas subterráneas entre las rocas y las aguas subterráneas contenidas en ellas", dijo Sherwood Lollar. "Canadá tiene la fortuna de que gran parte de su territorio, especialmente en el Escudo Canadiense, contiene las rocas y minerales adecuados para crear este hidrógeno natural".

En Canadá, la empresa local Max Power Mining ya explora hidrógeno blanco y ha iniciado la perforación de un tercer pozo de validación a 2.278 metros (7.473 pies) de profundidad en el complejo Lawson, en el sur de Saskatchewan.

Exploración en EE. UU. y primer mapa nacional

La exploración también ha comenzado en Estados Unidos. La empresa cotizada en Australia HyTerra realiza pruebas de producción de hidrógeno blanco en su proyecto Nemaha, en Kansas, y pruebas de pozos en su proyecto Geneva, en Nebraska.

"Establecer un proyecto comercial de hidrógeno geológico sigue siendo nuestro objetivo claro", dijo el mes pasado el director ejecutivo de HyTerra, Riley Kemp, al comentar los resultados de las pruebas de producción en el pozo McCoy-1, en Nemaha.

El año pasado, el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) publicó el primer mapa de las ubicaciones prospectivas de los recursos de hidrógeno geológico de origen natural en el país. El mapa reveló zonas de interés que podrían albergar acumulaciones de hidrógeno geológico, incluida una región del centro del continente que abarca Kansas, Iowa, Minnesota y Michigan; los estados de las Cuatro Esquinas (Arizona, Colorado, Nuevo México y Utah); la costa de California; y zonas a lo largo de la costa oriental.

Por ahora, la industria emergente se encuentra en etapa de exploración y validación, y la gran pregunta abierta es si alguno de estos pozos, en Saskatchewan, Kansas o Nebraska, podrá demostrar flujos de hidrógeno sostenidos y comercialmente viables.

Por Tsvetana Paraskova para Oilprice.com