Fueron a buscar combustibles fósiles. Lo que encontraron podría ayudar a salvar el mundo

(CNN) -- Cuando dos científicos buscaron combustibles fósiles bajo tierra en el noreste de Francia, no esperaban descubrir algo que pudiera potenciar los esfuerzos para abordar la crisis climática.

Jacques Pironon y Phillipe De Donato, ambos directores de investigación del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de Francia, evaluaban la cantidad de metano en el subsuelo de la cuenca minera de Lorena utilizando una sonda especializada "primera en el mundo", capaz de analizar los gases disueltos en el agua de formaciones rocosas a gran profundidad.

A un par de cientos de metros de profundidad, la sonda encontró bajas concentraciones de hidrógeno.

"Esto no fue una verdadera sorpresa para nosotros. Es común encontrar pequeñas cantidades cerca de la superficie de un pozo. Pero a medida que la investigación se hizo más profunda, la concentración aumentó. A 1.100 metros de profundidad era del 14%, a 1.250 metros era del 20%", dijo Pironon a CNN.

Pironon explicó que esto fue sorprendente e indicó la presencia de una gran reserva de hidrógeno debajo. Hicieron cálculos y estimaron que el depósito podría contener entre 6 y 250 millones de toneladas métricas de hidrógeno.

Pironon agregó que eso podría convertirlo en uno de los mayores depósitos de “hidrógeno blanco” jamás descubierto. El hallazgo ha ayudado a alimentar un interés ya febril por el gas.

El hidrógeno blanco –también conocido como hidrógeno “natural”, “dorado” o “geológico”– se produce o está presente de forma natural en la corteza terrestre y se ha convertido en una especie de santo grial climático.

El hidrógeno solo produce agua cuando se quema, lo que lo hace muy atractivo como fuente potencial de energía limpia para industrias como la aviación, el transporte marítimo y la fabricación de acero que necesitan tanta energía que es casi imposible satisfacerla a través de energías renovables como la solar y la eólica.

Pero si bien el hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, generalmente existe combinado con otras moléculas. Actualmente, el hidrógeno comercial se produce mediante un proceso que consume mucha energía y que se alimenta casi en su totalidad con combustibles fósiles.

Se utiliza un arco iris de colores como abreviatura de los diferentes tipos de hidrógeno. El “gris” se obtiene del gas metano y el “marrón” del carbón. El hidrógeno "azul" es lo mismo que el gris, pero la contaminación producida por el calentamiento del planeta se captura antes de que llegue a la atmósfera.

El más prometedor desde una perspectiva climática es el hidrógeno “verde” , elaborado utilizando energía renovable para dividir el agua. Sin embargo, la producción sigue siendo de pequeña escala y costosa.

Es por eso que el interés en el hidrógeno blanco, una fuente potencialmente abundante y sin explotar de energía de combustión limpia, ha aumentado en los últimos años.

"No hemos estado buscando en los lugares correctos"

"Si me hubieran preguntado hace cuatro años qué pensaba sobre el hidrógeno natural, les habría dicho 'oh, no existe'", dijo Geoffrey Ellis, geoquímico del Servicio Geológico de Estados Unidos.

"El hidrógeno está ahí fuera, sabemos que está alrededor", dijo, pero los científicos pensaban que no eran posibles grandes acumulaciones.

En 1987, en el pueblo de Bourakébougou, un perforador sufrió quemaduras después de que un pozo de agua explotara inesperadamente mientras se inclinaba sobre el borde mientras fumaba un cigarrillo.

El pozo fue rápidamente tapado y abandonado hasta 2011, cuando una compañía de petróleo y gas lo desconectó y, según se informó, se descubrió que estaba produciendo un gas que tenía un 98% de hidrógeno .

El hidrógeno se utilizó para alimentar la aldea y, más de una década después, todavía se sigue produciendo. Cuando se publicó un estudio sobre el pozo en 2018, llamó la atención de la comunidad científica, incluido Ellis. Su reacción inicial fue que algo andaba mal con la investigación, “porque simplemente sabemos que esto no puede suceder”.

Luego llegó la pandemia y tuvo tiempo libre para empezar a investigar. Cuanto más leía, más se daba cuenta de que “simplemente no lo hemos estado buscando, no hemos estado buscando en los lugares correctos”.

Los recientes descubrimientos son apasionantes para Ellis, que trabaja como geoquímico petrolero desde la década de 1980. Fue testigo del rápido crecimiento de la industria del gas de esquisto en Estados Unidos, que revolucionó el mercado energético. “Ahora”, dijo, “aquí estamos en lo que creo que probablemente sea una segunda revolución”.

El hidrógeno blanco es "muy prometedor", coincidió Isabelle Moretti, investigadora científica de la Universidad de Pau y de los Países del Adour y de la Universidad de la Sorbona y experta en hidrógeno blanco. "Ahora la pregunta ya no es sobre el recurso... sino sobre dónde encontrar grandes reservas económicas", dijo a CNN.

Un montón de startups

Decenas de procesos generan hidrógeno blanco, pero todavía existe cierta incertidumbre sobre el tamaño de los depósitos naturales.

Los geólogos han tendido a centrarse en la “serpentinización”, donde el agua reacciona con rocas ricas en hierro para producir hidrógeno, y la “radiólisis”, una descomposición de las moléculas de agua impulsada por la radiación.

Se han encontrado depósitos de hidrógeno blanco en todo el mundo, incluidos Estados Unidos, Europa del Este, Rusia, Australia, Omán, así como Francia y Malí.

La AIE dice que la demanda de combustibles fósiles alcanzará su punto máximo pronto, pero insta a actuar más rápido Algunos han sido descubiertos por accidente, otros buscando pistas como características en los paisajes a los que a veces se hace referencia como “círculos de hadas” : depresiones elípticas poco profundas que pueden filtrar hidrógeno.

Ellis estima que a nivel mundial podría haber decenas de miles de millones de toneladas de hidrógeno blanco. Esto sería mucho más que los 100 millones de toneladas anuales de hidrógeno que se producen actualmente y los 500 millones de toneladas que se prevé que se producirán anualmente para 2050.

"Es casi seguro que la mayor parte de esto se producirá en acumulaciones muy pequeñas o muy lejos de la costa, o simplemente demasiado profundo para que sea realmente económico producirlo", dijo.

Pero si sólo se pudiera encontrar y producir el 1%, se proporcionarían 500 millones de toneladas de hidrógeno durante 200 años, añadió.

Es una perspectiva tentadora para una gran cantidad de nuevas empresas. Gold Hydrogen, con sede en Australia, está perforando actualmente en la península de Yorke, en el sur de Australia. Se dirigió a ese lugar después de revisar los archivos del estado y descubrir que en la década de 1920 se habían perforado allí varios pozos que tenían concentraciones muy altas de hidrógeno.

Los buscadores, interesados ​​sólo en los combustibles fósiles, los abandonaron. "Estamos muy entusiasmados con lo que estamos viendo", dijo el director general Neil McDonald.

Quedan más pruebas y perforaciones por hacer, pero la compañía podría comenzar la producción temprana posiblemente a fines de 2024, dijo a CNN. Algunas nuevas empresas están viendo inversiones sorprendentes. Koloma, una nueva empresa de hidrógeno blanco con sede en Denver, ha conseguido 91 millones de dólares de inversores, incluida la firma de inversión Breakthrough Energy Ventures, fundada por Bill Gates, aunque la empresa sigue siendo reservada exactamente donde está perforando en Estados Unidos y tiene como objetivo la comercialización.

Otra empresa con sede en Denver, Natural Hydrogen Energy, fundada por el geoquímico Viacheslav Zgonnik, completó un pozo exploratorio de hidrógeno en Nebraska en 2019 y tiene planes para nuevos pozos. El mundo está “muy cerca de los primeros proyectos comerciales. El hidrógeno natural es una solución que nos permitirá acelerar" la acción climática”, dijo Zgonnik a CNN.

Del bombo a la realidad

El desafío para estas empresas y para los científicos será convertir una promesa hipotética en una realidad comercial.

"Podría haber un período de décadas en el que habrá muchas pruebas y errores y comienzos en falso", dijo Ellis. Pero la velocidad es vital. "Si nos va a llevar 200 años desarrollar el recurso, eso realmente no será de mucha utilidad".

Pero muchas de las nuevas empresas son optimistas. Algunos predicen años, no décadas, para la comercialización. "Tenemos toda la tecnología que necesitamos, con algunas ligeras modificaciones", dijo Zgonnik.

Los desafíos persisten. En algunos países, las regulaciones son un obstáculo. También es necesario calcular los costos.

Según cálculos basados ​​en el pozo de Mali, producir hidrógeno blanco podría costar alrededor de 1 dólar por kilogramo, en comparación con alrededor de 6 dólares por kilogramo del hidrógeno verde. Pero el hidrógeno blanco podría volverse rápidamente más caro si los grandes depósitos requieren perforaciones más profundas.

De vuelta en la cuenca de Lorena, el próximo paso de Pironon y De Donato es perforar hasta 3.000 metros para tener una idea más clara de cuánto hidrógeno blanco hay exactamente.

Queda un largo camino por recorrer, pero sería irónico que esta región –que alguna vez fue uno de los principales productores de carbón de Europa occidental– se convirtiera en el epicentro de una nueva industria del hidrógeno blanco.