Este es el sustituto ilimitado del petróleo por el que las empresas están apostando

El hidrógeno formado en el subsuelo por procesos naturales podría ser una nueva fuente de energía libre de carbono sin explotar y, a diferencia del petróleo o el gas, el suministro es prácticamente ilimitado

El impulso para deshabituar al planeta de los combustibles sin carbono y la transición a las energías renovables se ha centrado principalmente en la energía eólica y solar. Pero cada vez hay más pruebas científicas de que existe una fuente de energía limpia sin explotar en el subsuelo que podría proporcionar mucha más energía de la que necesitamos: el hidrógeno creado por procesos geológicos naturales. Y, como en los primeros tiempos de la industria petrolera en el siglo XIX, está dando lugar a una oleada de nuevas empresas de perforación que compiten por ser las primeras en encontrar grandes yacimientos.

Doug Wicks, director de la U.S. Energy Department’s Advanced Research Projects Agency-Energy, explica a Forbes que los cazadores de hidrógeno son como los perforadores tradicionales que buscan petróleo en nuevos yacimientos. Según él, la cantidad de hidrógeno geológico a escala mundial puede ser «astronómica», teniendo en cuenta lo comunes que parecen ser las condiciones geológicas necesarias para generarlo: bolsas de agua ricas en hierro cerca de grietas tectónicas, repartidas por todo el mundo.

Potencialmente, «son 150 billones de toneladas métricas», dijo Wicks. «Mil millones de toneladas darían energía a Estados Unidos durante un año entero».

Grandes empresas energéticas como Shell, BP y Chevron se han unido a un consorcio creado por el Servicio Geológico de EE UU y la Escuela de Minas de Colorado para estudiar el hidrógeno geológico, pero un puñado de ambiciosas empresas emergentes ya están a la caza. HyTerra y Natural Hydrogen Energy se disponen a perforar en Nebraska y Kansas, y Gold Hydrogen lo busca en Australia. Investigadores franceses creen que existe en antiguas minas de carbón de la región de Alsacia-Lorena y lo están buscando allí. En África, Hydroma, con sede en Montreal, ya está explotando un pozo de hidrógeno descubierto hace años en Malí y busca más. (En el espectro de colores del hidrógeno, la variedad geológica también se conoce como dorada o blanca; el hidrógeno producido con energía renovable es verde. La forma producida a partir del gas natural es gris).

Para localizar posibles yacimientos de hidrógeno se requieren conocimientos similares a los de la industria del petróleo y el gas, y para llegar a ellos a miles de metros bajo tierra se utilizan los mismos equipos de perforación. Pero a diferencia de los yacimientos de petróleo y gas, que son sucios y finitos, el hidrógeno natural se genera continuamente. Hay distintas teorías sobre cómo se genera, pero la principal es que es un subproducto de una reacción química continua del agua que se mezcla con el hierro en estado de oxidación. Es un estado intermedio, «no del todo óxido, no metal», según Wicks.

«Imagina el potencial de una fábrica subterránea alimentada por la naturaleza, que genera un suministro renovable de energía limpia y distribuible», afirma Luke Velterop, director de Operaciones de HyTerra, con sede en Subiaco (Australia). En su opinión, el hidrógeno geológico «resuelve la intermitencia de la energía renovable y proporciona la seguridad y estabilidad necesarias para desplazar a los combustibles fósiles».

El elemento más abundante del universo ha sido durante décadas una forma atractiva pero esquiva de energía limpia. No es tan inalcanzable como la fusión nuclear, pero sigue enfrentándose a grandes retos. Actualmente es vital para refinar petróleo, fabricar fertilizantes, productos químicos, procesar alimentos y producir acero. Si se hace pasar por una pila de combustible, se genera electricidad para propulsar coches y camiones con sólo vapor de agua como subproducto. Se puede fabricar fácilmente y a bajo coste a partir del gas natural, pero genera contaminación por carbono. Fabricarlo a partir de agua y energía renovable resuelve ese problema, pero crea otro: el hidrógeno verde requiere más energía para generarse que la que proporciona cuando se utiliza. El atractivo del hidrógeno geológico es que resuelve ambos problemas.

Microbios devoradores de hidrógeno

Se suele pensar que el hidrógeno es el elemento más ligero de la tabla periódica, por lo que existe principalmente en combinación con otros elementos y no por sí solo. Pero los informes sobre la existencia natural de hidrógeno se remontan a décadas atrás. En 1984, el entusiasta del hidrógeno Roger Billings creyó haber encontrado un campo de hidrógeno natural en Kansas. Según un reportaje de UPI, su empresa, Billings Energy, con sede en Missouri, quería explotar su potencial energético, estimado en el equivalente a 65 millones de barriles de petróleo. Billings no respondió a un correo electrónico en el que se le pedían detalles sobre su fracaso.

Más recientemente, la existencia de hidrógeno natural ha sido un tema candente. En la Universidad Estatal de Montana, los científicos han estado vigilando el hidrógeno expulsado por las calderas en ebullición del Parque Nacional de Yellowstone. La revista Science publicó un artículo detallado en febrero de 2023 sobre el descubrimiento de un pozo de hidrógeno en Mali en 2015, que Hydroma está explotando.
Entonces, ¿por qué se ha tardado tanto en empezar a buscar hidrógeno natural? Aparte de no saber buscarlo, la presencia de hidrógeno geológico está oculta por los microbios del suelo que lo consumen, explica Geoff Ellis, geoquímico especializado en petróleo del Programa de Recursos Energéticos del USGS. (Entre los organismos que se alimentan de hidrógeno están el caminibacter y el aquifex, mientras que el hydrogenobacter thermophilus, descubierto en Japón, se nutre del hidrógeno producido por las aguas termales).

«No es sorprendente que se haya pasado por alto, porque se trata de un gas incoloro e inodoro y estos microbios lo consumen con gran eficacia en el subsuelo, a medida que se va filtrando», explica Ellis a Forbes. «Podría haber grandes acumulaciones en el suelo. Sólo tenemos que averiguar dónde encontrarlas y podremos perforar hasta allí y tener esta gran fuente de energía limpia».

Pero advierte de que, aunque existe un enorme volumen potencial de hidrógeno geológico en todo el mundo, gran parte de él puede ser demasiado difícil de alcanzar.

«La mayor parte estará a demasiada profundidad o demasiado lejos de la costa, o en acumulaciones demasiado pequeñas que nunca serán rentables», afirma Ellis. El experto calcula que en todo el mundo podría haber al menos diez millones de megatoneladas de hidrógeno en el subsuelo, una cantidad muy superior a las cien megatoneladas que el mundo utiliza actualmente para procesos industriales. Las nuevas aplicaciones de este elemento, como el combustible de aviación y la generación de energía estacionaria, elevarán la demanda mundial al menos a 500 megatoneladas en las próximas dos décadas.

«Así pues, si sólo se pudiera explotar el 2% o el 3% de los diez millones de megatoneladas existentes, se cubriría toda la demanda mundial de 500 millones de toneladas anuales durante cientos de años», afirma.

Y no se trata sólo del potencial de hidrógeno barato y limpio. Es importante destacar que las condiciones subterráneas que crean hidrógeno también pueden generar helio de gran valor, un gas industrial que se ha encarecido a medida que se reducen los suministros tradicionales, según Ellis.

HyTerra, que ha recaudado cuatro millones de dólares para financiar las perforaciones iniciales y busca algunos millones más, se asoció con Natural Hydrogen Energy en un proyecto de pozos en Geneva (Nebraska). Este mes, la nueva empresa ha comunicado que también tiene derechos de perforación para buscar yacimientos de hidrógeno a lo largo de Nemaha Ridge, en Kansas. Ambos yacimientos están situados a lo largo de las 1.200 millas del Sistema de Rift del Midcontinent, una fisura tectónica que atraviesa el centro de Norteamérica.

Crear un mercado de hidrógeno

Averiguar dónde existen grandes volúmenes de hidrógeno geológico y hallar el modo de extraerlo con seguridad son retos aún por resolver. Wicks, del DOE, también quiere crear un programa federal de subvenciones para ayudar a los investigadores de empresas y universidades a desarrollar métodos para estimular el proceso natural subterráneo que genera hidrógeno, utilizando potencialmente métodos químicos o eléctricos para aumentar sustancialmente la cantidad que ya se está creando. Esto podría ser fundamental para comercializar el hidrógeno geológico, ya que ayudaría a las empresas a extraer más del subsuelo.

«Seríamos el primer programa gubernamental, nacional o extranjero, en reconocer esta posibilidad», afirma Wicks.

Confirmar que se pueden extraer grandes cantidades comerciales de hidrógeno natural del subsuelo podría llevar años, pero eso no es un problema. Aún es pronto para utilizar el hidrógeno como combustible más allá de su actual nicho industrial; el mercado aún no se ha formado, según Ellis, del USGS.

«Si hoy perforara un pozo en mi jardín y encontrara un montón de hidrógeno, probablemente no podría vendérselo a nadie», afirma. Ésa es en parte la razón por la que HyTerra y Natural Hydrogen Energy colaboran en un proyecto de perforación en Nebraska.

«Eligieron ese emplazamiento porque hay una fábrica de fertilizantes al final de la carretera», explica. «Se pusieron en contacto con ellos y les dijeron: ‘¿Nos comprarían hidrógeno? Y la planta respondió: ‘Claro que sí’. Así que tenían un mercado cerca».

Si las pequeñas empresas emergentes demuestran cierto éxito, las grandes petroleras, con capacidad para invertir miles de millones de dólares en hidrógeno geológico, podrían unirse a la carrera, afirma Ellis. «Aún no han empezado a perforar pozos. Están adoptando una actitud de espera».

Una de las razones puede ser el conflicto con su actividad principal, según Viacheslav Zgonnik, fundador y consejero delegado de Natural Hydrogen Energy.

«Es un reto para su modelo económico», explica a Forbes. «El anuncio de que existe un recurso al que se puede acceder utilizando las mismas técnicas, la misma tecnología, pero que no es un combustible fósil y es renovable y limpio, eso puede depreciar sus activos, creo».