El Hidrógeno, una fuente de energía limpia e inagotable

A medida que aumentan los problemas relacionados con el clima a causa del calentamiento global, crece la preocupación en todos los sectores económicos de una buena parte de la población mundial y en los gobiernos que son conscientes de la necesidad de implementar el uso de energías que no emitan gases de efecto invernadero.(GEI). 

En esta búsqueda de energías limpias que garanticen la calidad y la continuidad del servicio tanto a nivel de transporte, de industria y de la población en general, es cuando todas las miradas se vuelven hacia el Hidrógeno, como protagonista de la solución energética del futuro.

Lo que realmente lo convierte en la mejor opción para la descarbonización, son los nuevos procesos de obtención para convertirlo en un combustible libre de emisiones contaminantes. Así el Hidrógeno se transforma en una de las grandes promesas para paliar la crisis energética y ayudarnos a reducir las emisiones de GEI. Con él se podrán propulsar los aviones, los trenes o los coches del futuro, pero no todas las maneras de extraerlo son igual de limpias y económicas.

El Hidrógeno es un elemento químico incoloro, inoloro e insípido que constituye el 75% de la materia visible del cosmos y es el propulsor de los procesos de fusión nuclear de las estrellas. Esto demuestra su potencial energético, de hecho la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) de EE. UU. lo utiliza para la propulsión de las naves espaciales desde hace muchísimos años. Por ser el gas más liviano y simple de la tabla periódica, no lo encontramos de forma pura en nuestro planeta, sino también unido a un gran número de compuestos, como el agua, alcoholes y gas natural, entre muchos otros. Para utilizar el Hidrógeno como energía es necesario separarlo de los elementos a los que va unido.

Las diferentes variedades de Hidrógeno, clasificadas por colores, están vinculadas a las diferentes fuentes de energía utilizadas en su obtención, producción y procesamiento. Entre los tipos de Hidrógenos que se producen, el más común es el gris (actualmente es el más utilizado por la industria), que se extrae con gas natural y que, según los investigadores, es el que más CO2 emite y contamina. 

El Hidrógeno marrón se extrae mediante el lignito, un carbón de color marrón, mientras que para el Hidrógeno negro se usa hulla, un carbón de color más oscuro. Tanto el Hidrógeno marrón como el negro emiten cantidades importantes de CO2 en su proceso de producción.

También está el Hidrógeno azul, uno de los más nombrados como solución en esta lucha por encontrar combustibles sostenibles. Este tipo se obtiene a partir de gas natural (metano), mediante un proceso conocido como "reformado de gas natural (metano) con vapor (SMR)". Este procedimiento emite GEI, que son capturados en un 90%, haciéndolo menos contaminante. Sin embargo, una cantidad de CO2 se libera a la atmósfera. se extrae con los mismos métodos que los anteriores, pero en este caso el CO2 se captura y se almacena bajo tierra. A pesar de que almacenar el CO2 tiene un coste, el precio final es relativamente barato, aunque menos competitivo en relación al Hidrógeno gris.

El Hidrógeno verde se produce a partir de fuentes de energías limpias renovables. Normalmente se extrae del agua empleando electricidad generada por fuentes renovables como la eólica, la fotovoltaica o la biomasa. El proceso de obtención se denomina electrólisis, utilizando la corriente eléctrica para separar el Hidrógeno del oxígeno. La gran ventaja de este procedimiento es que para producir Hidrógeno verde se utiliza energía limpia renovable que no genera ningún tipo de emisiones perjudiciales para el ambiente, solo se libera vapor de agua, condición que lo convierte en una energía limpia y promisoria para el futuro. 

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Así vemos que el Hidrógeno es uno de los combustibles más esperanzadores de los que disponemos para luchar contra las emisiones de GEI, constituyéndose en una clave para la transición energética. Por ello la buena noticia es que los gobiernos están trabajando para que en un período de tiempo no muy lejano, los precios de la producción de esta energía limpia, se equiparen a la de los combustibles fósiles y su uso por fin se masifique. Y aquí aparece el Hidrógeno blanco o dorado (geológico o subterráneo) con más grandes potenciales que los tipos anteriormente citados.

En una reciente reunión de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia en Denver, Geoffrey Ellis, del Servicio Geológico de EE.UU., afirmó que existen hasta 5,5 billones de toneladas de Hidrógeno en depósitos subterráneos en todo el mundo. Esta cantidad sería más que suficiente para satisfacer las demandas de nuestra civilización durante cientos de años.

El Hidrógeno blanco o dorado, tiene potencial para convertir este gas en la fuente de energía del futuro, desde una perspectiva ambiental, tiene ventajas incluso sobre el Hidrógeno verde, ya que éste involucra emisiones de CO2, en su cadena de producción y durante su transporte. Aunque en ocasiones, el Hidrógeno blanco puede no encontrarse en su forma pura sino mezclado con otros gases, como el metano, del que debe separarse. Por lo tanto, el proceso de extracción puede liberar metano a la atmósfera. El metano es un GEI que tiene una potencia 85 veces mayor que el CO2 en un período de 20 años.

Geoffrey Ellis ha dedicado mucho tiempo a investigar y a redactar un estudio, aún pendiente de publicación, en el que detalla sus sorprendentes hallazgos, aunque advierte de que acceder a este valioso gas puede no ser fácil. "Es probable que la mayor parte del Hidrógeno sea inaccesible", afirma en una entrevista con el Financial Times. "Sin embargo, incluso con un pequeño porcentaje de recuperación, podríamos seguir abasteciendo toda la demanda prevista (500 millones de toneladas al año) durante cientos de años". Explotar el Hidrógeno blanco o geológico que se encuentra de manera natural en nuestro planeta, puede ser la forma más limpia y barata de conseguirlo.

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Según explica Ellis, los depósitos de Hidrógeno son extraordinarios y podrían haberse formado debido a la interacción entre ciertos minerales ricos en hierro y el agua subterránea. A pesar del inconveniente de tener que separarlo de otros gases como el metano, el científico argumenta que esta forma de obtención podría ser considerablemente más ecológica que la producción de Hidrógeno verde. De ahí que, como dijo Ellis : "se avecina una fiebre del Hidrógeno dorado". Por ahora, las empresas apenas han comenzado a explorar su potencial, pero, según el Financial Times, las oportunidades son inmensas y ya están atrayendo importantes inversiones.

En los últimos años, los geólogos han estado descubriendo importantes reservas naturales de este gas en diversas partes del mundo. Un inmenso depósito en el subsuelo de Lorena, una región al noreste de Francia podría albergar 6 millones de toneladas de hidrógeno, lo que equivale a más de la mitad de la producción mundial actual de este gas. La mina de cromita de Bulqizë, en Albania, tiene la capacidad de producir más de 200 toneladas de Hidrógeno al año. Esta reserva podría contener 46 millones de toneladas de Hidrógeno blanco, convirtiéndola en el mayor yacimiento de Hidrógeno blanco encontrado hasta ahora en todo el mundo.

La extracción de Hidrógeno de las rocas podría proporcionar una fuente limpia, estable y segura para impulsar una economía sostenible. La extracción de Hidrógeno a partir de rocas se basa en un proceso químico llamado «fracturación hidráulica in situ». Consiste en inyectar agua a alta presión en rocas ricas en minerales como los silicatos, esto provoca pequeñas fracturas en la roca que permiten que el agua entre en contacto con los minerales. Mediante una reacción química, el agua extrae los átomos de Hidrógeno presentes en la estructura cristalina de estos minerales, y pasa a estar disuelto en el agua, la cual se bombea de vuelta a la superficie. Luego, el Hidrógeno se separa del agua y se almacena en forma gaseosa.

El proceso se realiza in situ, sin necesidad de extraer o transportar las rocas. Esto reduce costos y el impacto ambiental. Además, al fracturar selectivamente las rocas, se puede maximizar la extracción de Hidrógeno controlando qué zonas se inyectan con agua a presión. España tiene el plan para producir Hidrógeno con las rocas, y va a convertirse en el primer país del mundo en extraerlo de esta manera a escala industrial. Se trata de un proyecto pionero que comenzará a desarrollarse en varios lugares, y gracias a la financiación europea, van a poder escalar el proceso y construir la primera planta comercial de extracción de Hidrógeno de las rocas.

El Hidrógeno así extraído se podría utilizar directamente como combustible o servir de materia prima para producir otros compuestos. Se calcula que la planta piloto tendría capacidad para producir unas 300 toneladas de Hidrógeno al año. Si el proyecto tiene éxito, España sentaría las bases para explotar masivamente este innovador método de obtención de Hidrógeno limpio. El potencial es enorme, dado que los silicatos son muy abundantes y se pueden encontrar en casi cualquier lugar del planeta.