El primer pozo de hidrógeno europeo está en Aragón y puede cambiar el sector energético

El hidrógeno está de moda. En esta época de crisis energética y cambio climático, se habla mucho de este prometedor combustible, sobre todo del hidrógeno verde, el que está generado a partir del agua y empleando energías renovables, por lo que resultaría limpio. En teoría, sería perfecto porque no produce emisiones, resulta inagotable y deja vapor de agua como único residuo. Sin embargo, descomponer agua mediante electrólisis para formar oxígeno e hidrógeno requiere una gran cantidad de energía, lo que pone en entredicho este tipo de proyectos. La cuestión es aún más controvertida cuando las fuentes para producirlo son otras, como en el caso del hidrógeno negro o marrón (procede del carbón), azul (gas natural) o rosa (nuclear). Toda la producción actual contamina o requiere usar electricidad muy costosa.

¿Y si existiera hidrógeno natural en el subsuelo, en grandes cantidades, disponible para su extracción y, además, fuera renovable? Tener algo así sería un auténtico tesoro, así que no es de extrañar que su color sea el más llamativo de todos: lo llaman hidrógeno dorado. Si a esto añadimos la posibilidad de que España tenga un importante yacimiento, hasta nos parecería demasiado bonito para ser verdad. Sin embargo, todas estas expectativas son reales y tienen un gran potencial, aunque el camino hasta explotar este tipo de combustible está lleno de incertidumbres científicas y de dificultades técnicas y políticas.

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Si hasta ahora no hemos oído hablar del hidrógeno natural es porque ni siquiera los geólogos y los químicos pensaban que pudiera existir en el subsuelo, al menos, en grandes concentraciones, pero en la última década se han disparado las publicaciones científicas sobre esta cuestión. De hecho, un artículo de Science publicado hace unos días realiza un repaso de las evidencias y los proyectos más importantes, todos muy recientes. En 2019, la startup Natural Hydrogen Energy exploró el primer pozo de EEUU en Nebraska, mientras que en 2021 Australia cambió su regulación para permitir este tipo de perforaciones, propiciando el auge de estudios e inversiones.

El proyecto de Huesca

En España, ya se ha constituido Helios Aragón, una startup fundada por dos geólogos que pretende extraer hidrógeno en Monzón y alrededores, en la provincia de Huesca. Su objetivo es realizar las primeras perforaciones en 2024 y explotar comercialmente el yacimiento durante 20 o 30 años, a partir de 2028. La inversión total durante las próximas décadas sería de 900 millones de euros (comenzando por 14 millones en 2024), generando 400 empleos directos y 1.500 indirectos.

Para encontrar el origen del proyecto hay que remontarse a datos de 1963. Ensapa (Empresa Nacional de Petróleos de Aragón SA) fracasa en su búsqueda de petróleo en la zona, pero registra la presencia de hidrógeno en varios puntos, incluyendo una pureza del 100% en el pozo Monzón-1. A comienzos de la década de los dos mil, se desarrollan nuevas exploraciones fallidas en busca de gas y el geólogo Chris Atkinson, uno de los cofundadores de Helios Aragón, realiza su doctorado sobre las características del lugar. Cuando crece el interés por el hidrógeno natural, este experto regresa con su idea empresarial, a la que no le van a faltar apoyos internacionales.

“Las compañías están ansiosas por participar en el primer proyecto de hidrógeno natural de Europa y esperamos que al menos uno de los socios sea español”, afirma el CEO de la startup, Ian Munro, en declaraciones a Teknautas. Según sus previsiones, en Monzón se podrán producir 1,1 millones de toneladas de hidrógeno (entre 55.000 y 70.000 por año), durante 24 horas y los siete días de la semana. Para lograrlo se empleará “tecnología convencional como la que se utiliza actualmente en los pozos geotérmicos o de gas natural”, explica, tratando de dejar muy claro que el método no tiene nada que ver con el denostado fracking, que utiliza métodos agresivos para romper las rocas y alcanzar bolsas de gas o petróleo.

En este caso, el hidrógeno natural fluye hacia la superficie a través del pozo. En realidad, según los estudios geológicos, la fuente de este gas se localiza “en lo más profundo de los Pirineos” y viaja a través de fallas hasta que encuentra una trampa: un depósito de arenisca con alta porosidad y permeabilidad, pero que está sellado por otros materiales de manera que no sale a la superficie. En definitiva, esta área cuenta con “todos los factores necesarios” para que la extracción sea un éxito.

Solo hay un importante problema a día de hoy: la legislación española no permite este tipo de operaciones de extracción, pero los promotores esperan que el hidrógeno dorado pueda convertirse en breve en una excepción. Según Helios Aragón, la primera perforación, prevista para el año que viene y de carácter evaluativo, no vulneraría las normas actuales. No obstante, el Gobierno de Aragón debe dar su visto bueno. Después, esperan “que el Gobierno español siga el ejemplo de Francia”, comenta Munro, que el año pasado modificó su legislación minera para hacer una excepción con el hidrógeno natural. “Las autoridades entienden la necesidad de una legislación adecuada para que España pueda convertirse en líder mundial del hidrógeno natural”, añade.

¿Por qué no lo conocíamos hasta ahora?

Una de las grandes preguntas es por qué nadie se había fijado hasta ahora en este recurso natural. De alguna manera, las explotaciones de petróleo y gas que tanto han interesado hasta ahora nos han cegado acerca de su presencia. En ellas, el hidrógeno es escaso o reacciona para formar otros productos. Incluso cuando no es así, los expertos pensaban que no podía acumularse, ya que es una molécula muy pequeña que se filtra a través de las rocas, así que parecía imposible que pudiera ser explotada comercialmente.

“Durante muchos años los análisis de las petroleras han utilizado la cromatografía de gases, una técnica que identifica moléculas usando precisamente el hidrógeno como gas portador, lo que no permitía detectar la presencia de este gas”, explica Javier de Mendoza, catedrático jubilado de Química Orgánica de la Universidad Autónoma de Madrid y profesor emérito del Instituto Catalán de Investigación Química (ICIQ). Por eso, “hay muchísimos datos de compañías de hidrocarburos que no decían nada sobre el hidrógeno”.

Todo empezó a cambiar en Malí hace apenas una década. Por el momento, el yacimiento de hidrógeno que está más cerca de la explotación comercial no se encuentra en EEUU ni en Australia ni en Europa, sino en este país africano gracias a perforaciones que se realizaron en busca de agua. El pequeño pueblo de Bourakebougou aparece citado en muchas publicaciones científicas desde que se descubrió que allí, a pocas decenas de metros de la superficie, emanaba un gas compuesto casi exclusivamente de hidrógeno puro (98%). Un artículo del geólogo Alain Prinzhofer en International Journal of Hydrogen Energy en 2018 se convirtió en el pistoletazo de salida de esta nueva fiebre del oro (o más bien, del hidrógeno dorado).

Hasta entonces, sencillamente, no estábamos buscando en los lugares adecuados ni con las herramientas precisas. “Siempre habíamos pensado que el hidrógeno no existía libre sobre la Tierra, a pesar de ser el elemento más abundante del universo, por lo que había que fabricarlo”, comenta el químico. Sin embargo, la aparición de trabajos científicos que en estos últimos años revelan su presencia en subsuelo lo cambia todo. Las investigaciones muestran que se pueden alcanzar bolsas de hidrógeno con sondeos, ya que se encontrarían a menos de 3.000 metros de profundidad.

Desde un punto de vista energético, el hidrógeno es considerado un vector, puesto que necesita energía para ser producido y transportar esa energía a otra parte. Sin embargo, “desde el momento en que hay hidrógeno natural en la tierra, se transforma en una fuente y la cosa empieza a ser más interesante”, asegura. Por eso, Javier de Mendoza considera que la industria del hidrógeno natural aún se encuentra “en sus inicios, pero arrancando con mucha fuerza”. Según él mismo adelanta, en EEUU se van a poner en marcha varios pozos este mismo año.

¿Un recurso renovable?

A pesar de todo, quedan muchas dudas y una cuestión clave es que bastantes expertos sostienen que es un recurso renovable. Es decir, que la tierra lo estaría generando de forma continua. Un conjunto de reacciones a altas temperaturas entre el agua y ciertos minerales ricos en hierro y otros metales podría explicar el proceso de liberación de hidrógeno. “Esa regeneración existe, pero no sabemos si es suficiente como para tener una fuente permanente”, señala Javier de Mendoza. En realidad, “todo es renovable si le damos el tiempo suficiente, incluso el petróleo, el problema es que hemos quemado en dos siglos algo que ha tardado en generarse 200 millones de años”. Por eso, estudiar los mecanismos de formación del hidrógeno y la velocidad a la que se produce es clave.

¿Tenemos alguna pista? En Antalya (Turquía), hay una zona de unos 5.000 metros cuadrados de la que emanan llamas que están ardiendo continuamente desde hace 2.500 años. De hecho, se considera que este podría ser el origen de la llama olímpica. Ahora sabemos que están alimentadas por hidrógeno y metano. “Eso es un argumento a favor de la renovación, porque si no, se habría agotado el pozo, que arde espontáneamente y con una cantidad que nunca disminuye”, apunta.

El químico del ICIQ, que reflexiona sobre estas cuestiones en la revista Anales de Química, de la Real Sociedad Española de Química, cree que queda mucho trabajo de laboratorio por delante para entender los detalles de esta generación natural y que en los próximos años se multiplicarán las investigaciones, sobre todo para saber hasta qué punto es renovable. En su opinión, habrá que plantear el debate de “cuánto vamos a extraer” y de “si estamos dispuestos a hacerlo a un ritmo inferior al de su regeneración”.

En el caso de Aragón, parece que la propia empresa descarta la posibilidad de que una regeneración natural del hidrógeno permita explotarlo de forma indefinida, al menos en los plazos que maneja. Su idea, pasadas dos o tres décadas, es darle un nuevo uso al yacimiento como lugar de almacenamiento del hidrógeno verde. “La economía del hidrógeno verde solo puede convertirse en realidad si existe un almacenamiento subterráneo seguro y rentable, debido a los costes prohibitivos y a los problemas de seguridad con los tanques de almacenamiento sobre el suelo”, comenta el CEO de Helios Aragón.

Los problemas para su comercialización

¿El hidrógeno natural no tiene esos problemas? La estrategia inicial de esta empresa implica no tener que almacenarlo, según explican. “El uso más rentable es abastecer nuevas industrias locales”, asegura Ian Munro, que cita, por ejemplo, la posibilidad de establecer plantas de amoniaco o fabricantes de otros combustibles. Por lo tanto, “prevemos una tubería relativamente corta desde la planta de producción” hasta esas industrias. No obstante, a medida que el proyecto crezca, sobre todo si se abren más pozos de hidrógeno, “es posible que aumente la demanda ya sea dentro de España o como exportación a Europa”.

Para Javier de Mendoza, una importante duda en el caso de Aragón y de la mayoría de las potenciales explotaciones está en la calidad de este hidrógeno. “En la pequeña explotación de Mali tuvieron la suerte de que era un hidrógeno casi puro, pero normalmente está mezclado con metano y a veces con helio”, explica, así que es necesario procesar de manera adecuada todos estos componentes y evitar que se conviertan en un problema, especialmente en el caso del metano, que es el segundo compuesto que más contribuye al calentamiento del planeta después del CO2. Según la startup, en Huesca podría explotarse el helio, elemento muy buscado y de gran valor por sus múltiples aplicaciones, además del hidrógeno.

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Además, hay muchas otras cuestiones que resolver, incluida la seguridad. Transportar hidrógeno, un gas que a pesar de sus bondades no deja de ser explosivo e inflamable, requiere tuberías específicas, como demuestra el proyecto H2Med (primer corredor de hidrógeno renovable de la Unión Europea, que incluye el tramo submarino entre Barcelona y Marsella). “Estamos muy lejos de resolver cuestiones cruciales sobre almacenamiento, transporte y consumo”, advierte el químico del ICIQ, que recuerda que las baterías de hidrógeno o la opción de licuarlo enfriándolo a bajísimas temperaturas para que ocupe menos espacio aún son grandes retos tecnológicos y de eficiencia. No obstante, le ve un gran potencial como combustible de grandes medios de transporte, como buques, aviones o trenes.

En cualquier caso, si el hidrógeno natural se consolida como una nueva fuente de energía en el mundo, es probable que el gran obstáculo sea más bien político. “Existe una reticencia de muchos países a hacer una exploración masiva de estos recursos y esto también explica lo poco que sabíamos sobre este recurso”, asegura. En estas cuestiones, Europa suele ser especialmente precavida, aunque por el momento, en Helios Aragón se muestran optimistas: además de explorar el potencial de otras zonas de España, ya han establecido una filial en Polonia.