España, en el pelotón de cabeza del hidrógeno natural: el proyecto de Helios Aragón, en Monzón, apunta a un coste de extracción de 1 dólar por kilogramo
La fiebre por el hidrógeno natural -denominado hidrógeno blanco u oro- está cobrando fuerza en todo el mundo como posible factor de cambio en la búsqueda de fuentes de energía rentables y bajas en carbono. Un estudio de Rystad Energy muestra que, a finales del año pasado, 40 empresas buscaban yacimientos de hidrógeno natural, frente a sólo 10 en 2020. Actualmente, se están llevando a cabo exploraciones en Australia, Estados Unidos, España, Francia, Albania, Colombia, Corea del Sur y Canadá.
Uno de los elementos más prometedores del hidrógeno blanco es su ventaja de coste frente a otras formas de hidrógeno debido a su aparición natural. El hidrógeno gris, producido a partir de combustibles fósiles, cuesta de media menos de 2 dólares por kilogramo (kg) de hidrógeno, mientras que el hidrógeno verde, producido a partir de electricidad renovable, es actualmente más de tres veces más caro. Se espera que el coste del hidrógeno renovable baje a medida que bajen los precios de los electrolizadores en los próximos años, y aun así, el hidrógeno blanco seguiría siendo más barato.
En la actualidad, el productor Hydroma, con sede en Canadá, extrae hidrógeno blanco a un coste estimado de 0,5 dólares por kg. Dependiendo de la profundidad y pureza del yacimiento, los proyectos de España y Australia apuntan a un coste de alrededor de 1 dólar por kilogramo, lo que consolida la competitividad de precios del hidrógeno blanco.
Además de la ventaja del coste, el hidrógeno blanco también puede tener una baja intensidad de carbono. Con un contenido de hidrógeno del 85% y una contaminación mínima de metano, la intensidad de carbono es de unos 0,4 kg de dióxido de carbono equivalente (CO2e) por kg de gas hidrógeno (H2), incluidas las emisiones incorporadas y las emisiones de hidrógeno. Con un 75% de hidrógeno y un 22% de metano, la intensidad aumenta a 1,5 kg de CO2e por kg de H2.
"Aunque todavía se encuentra en una fase incipiente y con muchas incertidumbres, el hidrógeno blanco tiene el potencial de cambiar las reglas del juego del sector del hidrógeno limpio como recurso natural limpio y asequible, desplazando así el papel del hidrógeno de portador de energía a parte del suministro de energía primaria. Sin embargo, aún no está claro el tamaño real de las reservas y persisten los problemas de transporte y distribución del hidrógeno", dijo Minh Khoi Le, responsable de investigación sobre el hidrógeno de Rystad Energy
A través de la Ley de Reducción de la Inflación de EEUU, las empresas pueden optar a créditos fiscales a la producción (PTC) cuando la intensidad de carbono del ciclo de vida es inferior a 4 kg de CO2e por kg de H2. El nivel más alto de PTC concede 3 dólares por kg si la producción de hidrógeno alcanza el umbral de intensidad de carbono de 0,45 kg de CO2e por kg de H2. Por tanto, la producción de hidrógeno blanco bajo en carbono en EEUU podría optar al PTC más elevado, lo que la hace atractiva para los productores.
A pesar del primer descubrimiento accidental que se produjo hace aproximadamente 37 años en Mali, antes se pensaba que la acumulación de hidrógeno bajo tierra era improbable debido a la capacidad del hidrógeno para filtrarse a través de las capas de roca. Sin embargo, ahora se dispone de nuevos equipos, como las sondas de gas detectoras de hidrógeno, que permiten detectar hidrógeno disuelto en formaciones rocosas a profundidades de hasta 1.500 metros. Estas sondas utilizan espectrómetros para medir y analizar los gases disueltos en perforaciones profundas. Los investigadores están desarrollando actualmente sondas que puedan alcanzar mayores profundidades, hasta 3.000 metros bajo tierra.
El hidrógeno blanco se produce principalmente mediante reacciones naturales, como la serpentinización, en la que el agua reacciona con minerales ricos en hierro a temperaturas elevadas. La serpentinización mejorada mediante catalizadores como la magnetita podría ayudar a acelerar las reacciones naturales de producción de hidrógeno.
La radiólisis del agua es otra fuente de hidrógeno natural. En este proceso, los elementos radiactivos de la corteza terrestre dividen el agua debido a la radiación ionizante.
El gobierno de Australia Meridional añadió el hidrógeno a su lista de sustancias reguladas en 2021. Esto llevó a muchas empresas a solicitar permisos de exploración en la región, con Gold Hydrogen asegurando una licencia de cinco años para desarrollar su proyecto Ramsay. La empresa encontró altas concentraciones de hidrógeno de hasta el 86% durante la perforación realizada a finales de 2023. Gold Hydrogen tiene previsto realizar nuevas perforaciones en 2024 y poner en marcha un estudio piloto de viabilidad.
Gobiernos de países como Francia y EEUU han prometido ayuda financiera para acelerar la exploración y extracción de proyectos de hidrógeno natural. En la actualidad, sólo existe un proyecto operativo de hidrógeno blanco en Bourakebougou (Mali), que produce unas 5 toneladas de hidrógeno al año. Este proyecto a pequeña escala lleva funcionando una década, suministrando energía a un pueblo. Otros proyectos en diversas partes del mundo se encuentran aún en una fase temprana de exploración, y se espera que la primera producción europea de hidrógeno natural comience en 2029.