IFP Energies Nouvelles (Francia) se ha convertido en uno de los primeros centros de investigación mundiales en investigar activamente las emisiones de hidrógeno natural (H2) en tierra tras el descubrimiento de fuentes marinas en la década de 1970. Los primeros trabajos de exploración ya han demostrado que las emisiones naturales continuas de H2 en tierra son frecuentes. El IFP Energies Nouvelles (IFPEN) ha puesto en marcha un nuevo proyecto de investigación sobre la viabilidad de la explotación industrial.
Actualmente, el hidrógeno (H2) se considera un portador de energía más que una fuente. No se produce de forma natural como las energías fósiles, sino que es el producto de la conversión de otros recursos. El H2 utilizado en la industria se produce principalmente mediante la conversión de gas natural (CH4), que tiene el inconveniente de emitir CO2. En el futuro, se espera que el hidrógeno producido por electrólisis del agua se utilice para almacenar energía como una forma de compensar la producción intermitente de energía solar o eólica.
Sin embargo, cada vez hay más pruebas que apuntan a la existencia de importantes emisiones naturales de hidrógeno. Esto obliga a un cambio de paradigma. Además de ser un portador de energía, el hidrógeno también podría ser una fuente de energía, como las energías fósiles, y su combustión emitiría agua (H2O) en lugar de CO2. Mientras que el hidrógeno “natural” existe y puede ser calificado como una fuente limpia de energía natural, la pregunta que se plantea ahora es si es sostenible. Este es el núcleo de la investigación del IFPEN en la actualidad. Las emanaciones naturales de hidrógeno se descubrieron por primera vez a lo largo de las crestas oceánicas en el lecho marino (los llamados “fumadores negros” y “fumadores blancos”). En este entorno, los sistemas volcánicos crean una circulación hidrotermal, uniendo el agua de mar y las peridotitas – rocas muy reducidas del manto de la Tierra – a altas temperaturas. Las peridotitas se oxidan al contacto con el agua de mar, y la reducción produce hidrógeno. Desafortunadamente, estos “fumadores”, están situados a nivel del mar, lejos de las costas, y su explotación no es económicamente viable.
Por ello, el IFPEN ha centrado su investigación en las fuentes terrestres más accesibles de H2, que se han observado en dos escenarios geológicos: las cordilleras terrestres que contienen peridotitas, en las que una tectónica específica expone las rocas derivadas del manto a la alteración por el agua meteórica; las regiones intracontinentales (regiones intraplate) y, en particular, en las partes más antiguas (cratones precámbricos) situadas en su centro.
Mientras que la literatura científica hace referencia ocasionalmente a estas emanaciones de hidrógeno, hasta ahora nunca han sido exploradas en detalle.
La investigación inicial del IFPEN demostró la existencia de importantes flujos locales de H2 en las principales cadenas montañosas de peridotita de todo el mundo. Más importante aún, demostró que los flujos de hidrógeno eran una característica común en las regiones intraplateadas. A pesar de que los flujos son escasos en la mayoría de los sitios, se identificaron acumulaciones locales sustanciales en algunas áreas. Los diversos fluidos naturales estudiados pueden presentar hasta un 80% de H2. A menudo se asocia con metano, ocasionalmente con nitrógeno y, en algunos lugares, con cantidades económicamente viables de helio (en un momento en que la demanda de este gas poco común con numerosas aplicaciones de alta tecnología está estirando al máximo el suministro mundial).
El IFPEN está examinando dos posibles explicaciones del hidrógeno en tierra: – oxidación de rocas ricas en hierro reducido por el agua; – una continua emisión de gases por parte de la Tierra, lo que alteraría dramáticamente las concepciones de la composición química de la estructura interior de los planetas terrestres.
El IFPEN, pionero en la investigación del hidrógeno natural en tierra, continuará su trabajo como parte de un nuevo proyecto para evaluar la viabilidad técnica y económica de la producción industrial de H2 natural. Se prestará especial atención a los cratones, que cubren zonas muy extensas y pueden resultar muy prometedores para la producción. Si la explotación del hidrógeno natural fuera realmente posible, podría constituir una nueva fuente de energía sostenible -ya que la producción parece ser un fenómeno continuo ligado a la tectónica de la Tierra-, además de ser limpia y respetuosa con el medio ambiente y estar distribuida uniformemente entre los continentes. Sin embargo, la producción industrial a gran escala sigue estando muy lejos, y se necesitan más esfuerzos de investigación para determinar si esto es posible.
