Trump y el hidrógeno blanco

Drill, baby, drill (perfora, chico, perfora) y «we have liquid gold under our feet» (tenemos el oro líquido bajo nuestros pies), son dos de las frases que dijo Donald Trump en su reciente discurso de toma de posesión como presidente de los Estados Unidos. Estas frases, unidas a la retirada de los Estados Unidos del Acuerdo de París, suponen un nuevo escenario geopolítico en relación con el futuro de la energía y la lucha contra el cambio climático.

Y ello nos trae a nosotros, europeos, la posibilidad que tenemos si no de encontrar más oro, sí al menos un nuevo Potosí de plata, en forma del hidrógeno natural o hidrógeno blanco, al que hacíamos referencia en el primer artículo de esta serie sobre el hidrógeno. Al hablar de los colores del hidrógeno en nuestro anterior artículo, nos referíamos a sus principales modalidades de fabricación, haciendo constar que el hidrógeno libre en la atmósfera es prácticamente insignificante (cinco partes por millón) y que, sin embargo, lo encontramos en cantidades astronómicas en la Tierra: junto al oxígeno formando productos tan abundantes como el agua, junto al carbono y al oxígeno formando la biomasa vegetal, o junto al carbono formando los hidrocarburos. En estos casos, para obtener hidrógeno puro necesitábamos separar el mismo de los otros elementos químicos fundamentales, lo que requería en muchos casos emisiones asociadas de CO2 a la atmósfera y elevados consumos de electricidad.

Pero podemos contar con otra fuente de hidrógeno, aquél que se encuentra libre de forma individual en la naturaleza, y que se ha formado a través de procesos de nombre tan poético como la serpentinización de las rocas de olivino en minerales más estables, la descomposición de determinadas rocas sedimentarias que contienen hierro, la llamada radiólisis o electrólisis natural y otros procesos similares. Todos ellos tienen como característica similar la transformación de una materia mineral en otra con la producción, como subproducto, de hidrógeno. A favor de este hidrógeno blanco: la no-emisión asociada de CO2 y el ahorro en el consumo de electricidad.

Estos son procesos naturales muy lentos que requieren, para producir cantidades significativas, miles de años y en los que el hidrógeno natural así producido puede filtrarse frecuentemente desde el subsuelo hasta la superficie y diluirse en la atmósfera terrestre o, en determinados casos, almacenarse en el propio subsuelo en bolsas estancas y a profundidades muy variables. Es en este caso, por tanto, un proceso muy similar al de acumulación de gas natural. Son en ambos casos energías fósiles, con la ventaja para el hidrógeno que dicha generación natural y su extracción solo inciden marginalmente en el calentamiento global.

Un reciente artículo científico publicado en la prestigiosa revista Science, por dos eminentes geólogos del US Geological Survey, apunta a que con un consumo mundial estimado de hidrógeno de 500 millones de toneladas para el año 2050, el hidrógeno blanco o natural técnicamente recuperable, que ellos estiman en un 10% del total, nos permitiría cubrir el consumo de los siguientes 200 años, con la característica de estar muy repartido entre los diversos países y continentes del mundo. Naturalmente, sólo una pequeña fracción de ese hidrógeno recuperable sería económicamente rentable, pero existen numerosas oportunidades que no pueden ser ignoradas. Además de ese hidrógeno recuperable, se estima que cada año 20 millones de toneladas se escapan desde el subsuelo hasta la atmósfera terrestre en forma de emisiones difusas.

En este caso, el hidrógeno pasa de ser un vector energético, que sirve para transportar y almacenar temporalmente la energía hasta su uso final, en una fuente energética con carácter propio, comparable al petróleo, el carbón o el gas natural, pero con dos características muy relevantes desde el punto de vista de su uso. La primera no emitir CO2 en su combustión y la segunda, ser la misma más limpia en cuanto a la emisión a la atmósfera de otros contaminantes, especialmente si su uso se realiza en las denominadas ‘pilas de combustible’ para generación de electricidad.

Es una fuente de energía de total novedad y que, aunque este ‘hidrógeno sin nombre’ era conocido desde la antigüedad en sitios tan relevantes como la ‘roca llameante’ de Quimera en Anatolia, sólo hasta muy pocos años ha recibido atención por parte del mundo científico y las compañías energéticas. Y ello pese a que el padre de la tabla periódica, el científico ruso Dmitri Mendelèyev, ya encontró en las postrimerías del siglo XIX concentraciones de más de un 10% en una mina de carbón en Ucrania.

De hecho, en la actualidad, sólo existe un proyecto operativo de hidrógeno blanco en Bourakebougou (Malí), que produce unas cinco toneladas de hidrógeno al año y que es usado localmente.

En es el caso en España, la empresa Helio Aragón, filial de la petrolera British Petroleum y Axion, creada en 2017, tiene en marcha un proyecto de recuperación de este gas en Monzón (Huesca) con un coste estimado de extracción de un dólar por tonelada que compara, favorablemente, con los tres dólares actuales del hidrógeno verde producido con fuentes renovables. Las primeras estimaciones para este proyecto hablan de unas reservas de este gas de 1,1 millones de toneladas. Francia tiene ya un proyecto similar, el Sauve Terre H2 situado em los Pirineos Atlánticos.

Proyectos de aún mayor envergadura están ya en marcha en Canadá, Australia y otros países del mundo. Y alrededor de 30 grupos de investigación trabajan en este tema y entre ellos pueden citarse la Universidad de Colorado, Stanford University Ohio University o, más cerca de nosotros, Oxford University en el Reino Unido y la Université de Pau en Francia

Entre sus ventajas de tipo medioambiental resultan: el aporte de energía sin emisiones de CO2, la regularidad de su producción (en contraste con la intermitencia del hidrógeno verde), el limitado espacio de ocupación requerido del terreno y la no necesidad de contar con agua dulce para la hidrólisis.

Entre sus inconvenientes de tipo medioambiental: las reducidas emisiones de metano asociado durante su extracción, la posible fracturación de rocas con tecnologías invasivas y, en general, la limitada, al menos por ahora, valoración de los posibles impactos de su producción sobre los suelos y subsuelos y la biótica del lugar.

Pero, el hidrógeno natural también tiene su desventaja fundamental de tipo económico. Puntos de producción y centros de consumo pueden estar alejados por decenas o centenares de kilómetros y ello encarece notablemente su coste final de uso y, muchas veces, la posibilidad de utilizarlo industrialmente cerca del pozo productivo o usarlo para producir electricidad no es una opción posible, o tiene serias dificultades derivadas de restricciones medioambientales.

Un factor solo mencionado tangencialmente en las publicaciones sobre el tema es la necesidad de adaptar las legislaciones nacionales de minas para dar cabida a esta nueva realidad. Este ha sido el caso de Francia ya que, en España, el proyecto de Aragón ha sido recurrido por varias organizaciones ecologistas «por no ajustarse a la legalidad».

Una reciente alternativa, ahora en boga, es la reinyección del CO2 existente en la atmósfera en depósitos subterráneos como una forma de combatir el calentamiento global y, en esta perspectiva, un nuevo color del hidrógeno, el ‘hidrógeno naranja’ que quedó excluido de nuestro repaso inicial de los colores del hidrógeno, aparece como una solución complementaria.

En efecto este hidrógeno naranja es el resultado de reinyectar el CO2 de manera selectiva en minas de hierro o en depósitos de lavado de tal mineral. Esta reinyección acelera la formación de H2 natural y de alguna manera convierte esta producción en ‘hidrógeno renovable naranja’. Es una tecnología que está siendo ya aplicada en fase preindustrial en el proyecto Carvi en Islandia y cerca del Rio Columbia en Estados Unidos.

Es una tecnología muy reciente, en fase de experimentación y con costes todavía bastante elevados, pero que puede representar otro camino complementario de la producción y uso de hidrógeno en el mundo, reduciendo al mismo tiempo la presencia de CO2 en nuestra atmósfera. La producción de hidrógeno puede así convertirse en un sink o sumidero de CO2.

Blanco o naranja, es evidente que la ampliación de colores de la paleta del hidrógeno, ofrece nuevas vías de exploración científica y tecnológica que nos acerquen a un mundo descarbonizado, si no en un improbable 2050, sí en el año 2100. Y si descendemos al caso de Canarias, ¿puede el hidrógeno natural o blanco ser una fuente de energía autóctona?

La primera respuesta es: «no lo sabemos». Al menos en nuestro conocimiento, no se ha investigado nunca la existencia de esos posibles depósitos en nuestro subsuelo. A favor de su existencia está la frecuencia de aparición de olivino en islas como Lanzarote o recientemente en la erupción de La Palma. Este olivino es, como fue mencionado, una de los ‘precursores’ de la formación de hidrógeno blanco y aunque su tiempo de formación puede requerir cientos o miles de años podríamos tener bolsas de hidrógeno en nuestro subsuelo a profundidades variables. En contra de la existencia y explotación de estas ‘bolsas de hidrógeno natural’, estaría la permeabilidad y porosidad muy variable de las rocas volcánicas en nuestro subsuelo que dejarían en muchos casos escapar el hidrógeno blanco hacia la atmósfera y, singularmente, la imposibilidad de realizar no solo actividades de exploración sino, por supuesto, actividades extractivas en zonas de elevada protección ambiental, como constituyen gran parte de Lanzarote y La Palma. Por tanto, consideramos inicialmente como no significativa la posible aportación de este hidrógeno blanco o natural al consumo energético que Canarias requiere.

Pero que Canarias no pueda ser una potencia en materia de hidrógeno blanco, no excluye su posible papel futuro a nivel mundial, si nos asociamos a los proyectos de investigación ya en marcha.

Y así, de Donald Trump a Bill Gates y Jeff Bezos. Ambos, ‘gurús del futuro’ han invertido en Koloma, una empresa norteamericana dedicada en exclusiva a encontrar y comercializar este hidrógeno blanco o natural y financiada además por diversos fondos internacionales de inversión. Gates, como su nombre españolizado indica, nos está abriendo las puertas a participar también en esta fuente de energía abundante y limpia sin producción de gases que calienten nuestra atmósfera y para demostrarlo ha construido un mega yate de 120 metros pionero en el uso exclusivo de hidrógeno para su propulsión. Pero esa es otra historia que nos llevará al futuro uso del hidrógeno o sus derivados en el transporte marítimo, tema de gran relevancia para Canarias y que abordaremos en otro capítulo de esta serie.