Una molécula limpia para generar energía
Una molécula limpia para generar energía
¿Sabías que existe un hidrógeno que se conserva en estado natural en algunos lugares de la Tierra? El denominado «hidrógeno blanco» es un elemento subterráneo que nace de las reacciones químicas que se dan entre el agua y las rocas que contienen hierro, y es clave en la búsqueda de la sostenibilidad energética, ya que para su obtención no requiere de procesos industriales o de combustibles fósiles.
Foto: Unplash.
Ante la actual urgencia de disminuir las altas emisiones de gases de efecto invernadero, el hidrógeno blanco es un elemento revolucionario, puesto que su producción no genera dióxido de carbono u otros contaminantes y se produce a partir de depósitos naturales. Este tipo de gas se encuentra en yacimientos de piedras porosas, es decir, que tienen pequeños orificios que permiten el paso y la acumulación de líquidos y gases, como, por ejemplo, las lutitas —piedras de grano fino—, las pegmatitas —compuestas por granos irregulares— y otras rocas metamórficas o areniscas —ambas de cualidades cambiantes—.
«Desde diferentes países, entre ellos Colombia, se ha estudiado esta fuente energética, identificando que hay rocas que tienen alto contenido de hierro y que, cuando son hidratadas o inundadas por agua, se genera una reacción en la que el hierro secuestra el oxígeno del agua y queda el hidrógeno. Los geólogos están buscando este tipo de rocas por todo el mundo; en el caso de Colombia, este esfuerzo se concentra en las cordilleras Occidental y Central donde están las rocas denominadas ultramáficas y ofiolíticas, que son indicativas de este gas», explicó John Fernando Escobar Martínez, investigador y docente de la Escuela Ambiental de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia.
Tipos de hidrógeno
Cerca del 95 % del hidrógeno del mundo se obtiene a través de la refinación de petróleo —gris, azul y turquesa— y de la gasificación del carbón —negro y marrón— con importantes consecuencias representadas en emisiones contaminantes y gases de efecto invernadero —GEI—, que agravan el calentamiento global.
El hidrógeno combustible puede obtenerse de otras fuentes, y según el proceso de extracción de esta energía se genera una policromía de hidrógenos. Sin embargo, todas las técnicas de producción de hidrogeno artificial requieren energía y agua en grandes cantidades y por esto el hidrógeno blanco es el proceso natural que genera menos perturbaciones en cuanto al consumo de recursos. En este sentido, explica Escobar: «el competidor más cercano del hidrogeno serían los hidrocarburos y el metano —CH4—, cuya energía se aprovecha y usa en diferentes actividades humanas. Quizá el ejemplo más claro son los motores de todo tipo, pero su uso mediante la combustión produce contaminantes y gases efecto invernadero».
En el hidrogeno artificial, también sobresale la alternativa del hidrógeno verde que se produce a partir de una molécula de agua que se separara en sus dos elementos —oxígeno e hidrógeno—, pero requiere mucha energía para romperla, y si se quiere mantener el patrón de limpieza y sostenibilidad, esta energía debe obtenerse a partir de energías limpias como la eólica o la solar, porque ¿de qué serviría generar este hidrógeno con una fuente de energía que produzca CO2? En este sentido, hay gran esperanza en el hidrógeno blanco, porque es el único combustible que se encuentra naturalmente.
De hecho, debido a sus múltiples beneficios, este elemento tiene la atención de investigadores, gobiernos y empresas: «El hidrogeno blanco es muy importante en los diferentes centros de investigación del mundo. Tanto en las políticas públicas de las legislaciones de varios países como en el portafolio de negocios de muchas industrias del sector petrolero y de minerales que han incluido este hidrogeno natural. El mejor ejemplo es Francia, país que lo reconoció como la fuente de energía fundamental en la transición energética», precisó Andrés Adolfo Amell Arrieta, investigador y coordinador del Grupo de Ciencia y Tecnología del Gas y Uso Eficiente y Racional de la Energía —Gasure—, quien es consultor de temas como transición y economía energética, y máquinas térmicas. Actualmente, también trabaja en la Planta Power To Gas, un desarrollo tecnológico con más de 3 años investigación y trabajo conjunto entre la Universidad de Antioquia y la Universidad de la Guajira —Uniguajira—, que aprovecha el potencial que tiene el departamento de La Guajira en fuentes de energía renovable —eólica y solar— para producir electricidad e hidrógeno.
Una molécula especial
El hidrógeno, como elemento fundamental de la vida, está constituido por dos átomos de hidrogeno combinados en una molécula —H—. En condiciones normales se encuentra en estado gaseoso, y es insípido, incoloro e inodoro. Es la molécula más abundante en el universo, y por su capacidad de interacción con otros elementos de la tabla periódica es el elemento ideal para energía, principalmente mediante electrólisis. Se utiliza la electricidad para separar la molécula de agua en oxígeno e hidrógeno. Después, la energía eléctrica se queda acumulada como energía química en la molécula de hidrógeno.
La puerta a un cambio de paradigma energético
El descubrimiento del hidrógeno blanco se dio en 2012 en la república de Mali, en África occidental, cuando empleados de la empresa canadiense Hydroma Inc. perforaban un pozo de gas y advirtieron que había mucha agua; al ver el potencial de este recurso decidieron generar agua y no gas, porque, además, es una región desértica. Más tarde, esta empresa se dio cuenta de que esa agua venía con hidrógeno. Hoy abastecen a cerca de 10 000 usuarios en la región, que están conectados a la electricidad a partir de este yacimiento, con la particularidad que el reservorio no ha perdido presión y el hidrógeno sigue produciendo en la misma cantidad que la inicial.
¿Qué se ha visto en las rocas de Colombia?
Actualmente, el Servicio Geológico Colombiano —SGC— y la Universidad Nacional de Colombia hacen búsquedas superficiales y, por llamarlo de una forma simple, radiografías del subsuelo. Se están estudiando depósitos de este recurso energético en el Valle del Cauca, Quindío, Risaralda y Caldas, entre otros lugares.
En algunas ocasiones el hidrogeno blanco se expresa en superficie con indicios como los «círculos de hadas» —apelativo de la mitología africana—, que consisten en cinturones de vegetación que rodean un círculo vacío en el que no prospera la vida vegetal. Algunos geólogos creen que este fenómeno se da por acción de las altas temperaturas o la ausencia de lluvias, y en algunos casos son tan evidentes que se aprecian en fotografías aéreas e imágenes satelitales.
Desde la perspectiva de los investigadores, este elemento es una de las principales herramientas para alcanzar la meta del Acuerdo de París, firmado por 196 países, entre los cuales está Colombia, de cero emisiones de gases de efecto invernadero a 2050, pero hoy la incógnita recae en su comercialización. Enfatizan que no es un tal «oro blanco», como lo llaman muchos medios de comunicación, ni la compra de la sostenibilidad, porque nada en la Tierra es infinito o inagotable, pero sí es el único hidrógeno sostenible desde el punto de vista ambiental que, a su vez, puede dar tiempo para acceder a formas más sostenibles de generar energía.
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