Los científicos han descubierto que rocas antiguas en las profundidades de Canadá emiten gas hidrógeno de forma natural, lo que proporciona nueva evidencia de que la propia Tierra puede tener importantes fuentes de energía limpia sin explotar.
Investigadores de la Universidad de Toronto y la Universidad de Ottawa estudiaron el Escudo Canadiense, una vasta región con las formaciones rocosas más antiguas del planeta. Por primera vez, han medido directamente el hidrógeno que sale de estas rocas de mil millones de años, rastreando cómo se acumula con el tiempo y mapeando dónde se ha condensado el gas.
Resultados, publicados Actas de la Academia Nacional de CienciasPuede ayudar a determinar si el hidrógeno natural o “blanco” puede ser una fuente de energía práctica y económica. El trabajo también introduce una nueva técnica para la exploración de hidrógeno que podría respaldar los esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y ampliar las opciones de energía limpia.
Mediciones de flujo de hidrógeno en pozos mineros de Ontario
Los investigadores recopilaron datos de una mina activa cerca de Timmins, Ontario. Descubrieron que los pozos perforados en la roca liberan una media de 0,008 toneladas de hidrógeno al año, unos 8 kilogramos, aproximadamente el peso de una batería de coche típica. Según el estudio, el gas puede fluir durante al menos una década.
Distribuida en los casi 15.000 pozos del sitio, la producción estimada de hidrógeno supera las 140 toneladas al año. El equipo calculó que esta cantidad podría generar alrededor de 4,7 millones de kilovatios de energía por año desde un solo lugar, suficiente para satisfacer las necesidades energéticas anuales de más de 400 hogares.
“Los datos de este estudio sugieren que existe una gran oportunidad sin explotar de acceder a una fuente doméstica de energía asequible producida a partir de las rocas bajo nuestros pies”, dijo la autora principal del estudio, Barbara Sherwood Lawler, profesora del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Toronto. “Es más, proporciona un recurso ‘hecho en Canadá’ que puede respaldar a los centros industriales locales y regionales y reducir su dependencia de las importaciones de combustibles basados en hidrocarburos”.
Por qué es importante el hidrógeno natural
El hidrógeno ya desempeña un papel importante en la economía global, con un valor de alrededor de 135 mil millones de dólares. Se utiliza ampliamente en la producción de fertilizantes, que son esenciales para la agricultura y la producción mundial de alimentos. El hidrógeno también es importante en la producción de metanol y en la fabricación de acero.
Hoy en día, la mayor parte del hidrógeno se produce mediante procesos industriales que dependen de combustibles fósiles como el petróleo, el gas natural y el carbón. Estos procesos requieren grandes cantidades de energía y liberan monóxido de carbono y CO2. Incluso el “hidrógeno verde”, que se produce utilizando energía renovable, es caro, consume mucha energía y requiere infraestructura de transporte y almacenamiento.
El hidrógeno natural, sin embargo, ha recibido mucha menos atención. Hasta hace poco, la mayoría de las investigaciones se centraban en el papel de los ecosistemas microbianos del subsuelo y su importancia potencial para la astronomía y la exploración espacial. Las estimaciones de su potencial energético eran en gran medida teóricas porque los científicos carecían de mediciones directas a largo plazo de sitios del mundo real.
Nuevas investigaciones documentan la liberación de hidrógeno durante muchos años.
Las rocas antiguas producen hidrógeno de forma natural
“El hidrógeno natural se produce bajo tierra con el tiempo mediante reacciones químicas entre las rocas y el agua subterránea de esas rocas”, dice Sherwood Lawler. “Canadá tiene la suerte de que una gran parte de su territorio, particularmente en el Escudo Canadiense, tiene las rocas y minerales adecuados para producir este hidrógeno natural”.
Los investigadores dicen que Canadá puede tener una oportunidad única de producir hidrógeno más limpio y potencialmente más barato sin depender de los hidrocarburos. También señalan que existen rocas productoras de hidrógeno similares en muchos otros países, lo que sugiere que el método podría eventualmente usarse en todo el mundo.
Las mayores concentraciones de hidrógeno natural ya se dan en zonas geológicas asociadas a la actividad minera canadiense. Estos incluyen el norte de Ontario, Quebec, Nunavut y los Territorios del Noroeste.
“El vínculo común es el rock”, afirma Oliver Warr, profesor asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Medio Ambiente de la Universidad de Ottawa. “El hidrógeno natural se produce en las mismas rocas donde se encuentran los depósitos de níquel, cobre y diamantes de Canadá y que actualmente están bajo exploración en busca de minerales importantes como litio, helio, cromo y cobalto. La ubicación conjunta de los recursos mineros y la importante producción y almacenamiento de hidrógeno mitiga la necesidad de hidrógeno y transporte al mercado. Desarrollo de infraestructura”.
Minería y beneficios potenciales para las comunidades del norte
Los autores del estudio creen que el hidrógeno natural podría ayudar a reducir tanto los costos como las emisiones de carbono del sector minero de Canadá. El hidrógeno producido cerca de las operaciones mineras podría proporcionar una fuente de energía local sin la necesidad de nuevos sistemas de transporte importantes.
Los investigadores también sugieren que las comunidades del norte, que a menudo enfrentan altos costos de transporte de combustible, podrían beneficiarse de los recursos de hidrógeno cercanos. El uso de hidrógeno de origen local puede reducir los costos de energía y al mismo tiempo reducir la dependencia de combustibles importados.
“Existe una carrera global para aumentar la disponibilidad de hidrógeno para reducir y reducir el costo de la actual economía del hidrógeno”, dijo Sherwood Lawler. “Ahora comprendemos mejor la viabilidad económica de este recurso, que se puede asignar a depósitos de hidrógeno en todo el mundo que ya se conocen y aún están por descubrir”.
