Científicos franceses han descubierto un posible depósito de hidrógeno de origen natural, o hidrógeno blanco, en la región de Lorena.
Esto significa que el depósito podría contener hasta 46 millones de toneladas de hidrógeno blanco, lo que equivale a más de la mitad de la producción anual actual de hidrógeno gris en el mundo.
Se estima que la concentración de hidrógeno en el depósito es del 14 % a una profundidad de 1100 metros.
La siguiente etapa de la investigación consistirá en perforar más sondeos para confirmar el tamaño y la extensión del depósito.
De vez en cuando, en la ciencia, uno tropieza con algo que no estaba buscando. En ocasiones, ese descubrimiento tiene un valor mayor del que se pretendía en un principio. Llámese serendipia. Eso es lo que nos ocurrió cuando sondeamos el subsuelo de Lorena, en el sureste de Francia, y dimos con un posible depósito de de hidrógeno de origen natural, o hidrógeno blanco. En el subsuelo de esta región, todavía muy afectada por la desindustrialización, podría esconderse nada menos que el mayor suministro conocido de este gas hasta la fecha.
De una misión sobre metano al descubrimiento de hidrógeno
Hasta ahora, la mayoría de los descubrimientos de hidrógeno blanco se han hecho por casualidad, por geólogos que buscaban combustibles fósiles. Como miembros del Laboratoire GeoRessources de la Universidad de Lorena y del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), nosotros no fuimos una excepción.
Nuestro equipo se había propuesto evaluar el nivel de gas metano en el subsuelo de Lorena, estimar la cantidad total presente y comprobar si la producción local era viable. Para alcanzar este objetivo, necesitábamos desarrollar una nueva tecnología para sondear, in situ y de forma continua, las formaciones rocosas del período Carbonífero, la era geológica que va de hace 359 a hace 299 millones de años.
Esto fue posible en gran medida gracias al desarrollo de la sonda SysMoG, en colaboración con la empresa Solexperts, una herramienta que nos permitió analizar el gas disuelto en el agua de formaciones rocosas de hasta 1200 metros de profundidad, respetando el medio ambiente: una primicia mundial.
Tras el seguimiento químico de los estratos rocosos y de los depósitos de metano asociados, nos sorprendió comprobar que estaba presente una alta proporción de hidrógeno y que su concentración aumentaba a medida que descendíamos, alcanzando el 20 % a 1250 metros de profundidad. Estos niveles nos permitieron especular que, a 3000 metros bajo tierra, el contenido de hidrógeno podría superar el 90 %, según nuestro modelo. Con base en los datos del gas a 1100 metros bajo tierra (14 % de hidrógeno), el depósito de Lorena podría contener hasta 46 millones de toneladas de hidrógeno blanco, es decir, más de la mitad de la producción anual mundial actual de hidrógeno gris.
Esto se suma a las otras reservas potenciales de hidrógeno blanco de Francia que actualmente se exploran en los Alpes, Nueva Caledonia y los Pirineos. Junto con el depósito de Lorena, estos recursos podrían permitir a Francia producir tres millones de toneladas de este gas al año. Otros depósitos sin explotar podrían encontrarse en Estados Unidos, Australia y otros lugares de Europa, incluidos España, Alemania, Kosovo, Islandia, Finlandia, Suecia, Polonia, Serbia, Noruega, Ucrania, Rusia y Kazajistán.
Puesto en marcha en 2014, el pozo de Bourakébougou, en el oeste de Malí, sigue siendo el único yacimiento de hidrógeno blanco explotado en el mundo. Su producción, que ronda las 5 toneladas al año, palidece sin embargo en comparación con la producción mundial de hidrógeno gris, estimada en 80 millones de toneladas al año.
Los distintos colores del hidrógeno
Los “colores” del hidrógeno indican el proceso mediante el cual se produce. Como recordatorio, el hidrógeno es un gas que, la mayor parte del tiempo, se encuentra en compuestos con otros elementos, por ejemplo, en el agua y en los combustibles fósiles.
Hidrógeno gris es el hidrógeno producido en una fábrica mediante el procesamiento de gas natural. Actualmente es la principal fuente de hidrógeno utilizada en energía, y recibe críticas por la cantidad de CO2 emitida durante su producción.
Hidrógeno negro se obtiene a partir del carbón, mientras que el hidrógeno verde procede de la electrólisis del agua utilizando electricidad generada a partir de fuentes renovables. Todos estos tipos de hidrógeno son lo que se denomina formas secundarias de energía. Hidrógeno blanco, que es el que nos interesa aquí, es hidrógeno que ya se encuentra en ese estado en la naturaleza. Por tanto, es una fuente de energía primaria.
Siguiente paso: excavar hasta 3,000 metros
Un suministro potencial de hidrógeno blanco disponible directamente ofrece la gran ventaja de no requerir aportes adicionales de energía para obtenerse a partir de otros gases o sustancias. También es motivo de entusiasmo, porque la teoría que actualmente consideramos más probable para explicar la presencia de hidrógeno bajo Lorena sugeriría un suministro casi infinito de este gas.
En cuanto a la extracción de dicho suministro, podría parecer un largo camino, pero la vía para llegar a él ya está bien trazada. Primero debemos demostrar que el hidrógeno se distribuye de manera uniforme en una cuenca de 490 km² de superficie. Para ello, la siguiente etapa consiste en desplegar la sonda SysMoG en sondeos cercanos al existente en Folschviller, donde descubrimos la presencia de hidrógeno. Después, debemos demostrar que la concentración de hidrógeno sigue aumentando a profundidades superiores a 1200 metros.
Lamentablemente, no hay sondeos en la región de Lorena que permitan enviar una sonda a tanta profundidad.
Proponemos una excavación profunda (hasta 3000 metros de profundidad) para demostrar que la concentración de hidrógeno efectivamente aumenta a medida que se desciende. Si es así, confirmaremos la presencia de un depósito excepcional de hidrógeno de origen natural, mayor que cualquier otro descubierto en otro lugar, y podremos hacer una primera estimación realista de su magnitud.
Varios socios comerciales e institucionales, franceses e internacionales, están interesados en financiar el proyecto. Nos queda convencer al Estado francés del valor de esta iniciativa, para obtener finalmente las autorizaciones necesarias. Una vez completados todos los pasos, el trabajo se llevaría a cabo a través de nuestro programa de investigación REGALOR II, que esperamos iniciar en el primer trimestre de 2024 y que debería prolongarse entre 3 y 4 años.
El hidrógeno sigue despertando temores irracionales
El público general todavía puede sentir inquietud por el hidrógeno, en especial las personas mayores que crecieron con imágenes del zepelín LZ129: el Hindenburg. Este dirigible impulsado por hidrógeno se incendió al aterrizar en 1937, dejando una huella imborrable en la percepción popular del gas. Sin duda, el hidrógeno, como todos los gases fósiles, es inflamable. Puede formar compuestos volátiles cuando su concentración en el aire supera el 4 %. Sin embargo, no existe riesgo de que explote bajo tierra en las formaciones rocosas carboníferas de Lorena, porque no hay oxígeno con el que pueda combinarse. Uno de los desafíos de una futura extracción de hidrógeno en esta zona será evitar todo contacto entre el hidrógeno y el oxígeno del aire, mediante procesos de separación y distribución.
No obstante, el hidrógeno es un gas ligero que se escapa por la más mínima abertura o simplemente filtrándose a través de otros materiales. Esta propiedad explica las dificultades para almacenarlo durante periodos prolongados. Sin embargo, la manipulación del hidrógeno es habitual tanto en la industria como en el transporte, y los riesgos llevan mucho tiempo controlados.
En Lorena, tras nuestros primeros descubrimientos en Folschviller, hemos visto una ola de entusiasmo por parte de concejales electos de localidades cercanas, así como un apoyo genuino para continuar la exploración. El patrimonio minero de esta región, que sigue siendo golpeada por cierres (en los sectores del carbón y el acero), es para nosotros un activo considerable en todos los posibles escenarios futuros de perforación para obtener hidrógeno, ya que la población conoce muy bien la geología y conserva una sólida experiencia en la industria extractiva.
