El desarrollo de recursos geológicos sostenibles para la transición energética se presenta como uno de los grandes retos del siglo XXI. El hidrógeno (H2) tiene un notable potencial para reemplazar los combustibles fósiles actuales, contribuyendo simultáneamente a la reducción de emisiones de CO2 y otros contaminantes. Sin embargo, uno de los grandes obstáculos es la producción de H2, que en la actualidad se basa, en el mejor de los casos, en energías renovables, aunque puede resultar contaminante si se utilizan fuentes de energía fósil.
Investigaciones recientes lideradas por el Dr. Frank Zwaan, del Centro Helmholtz de Geociencias GFZ, han dado un paso adelante al identificar áreas geológicas donde se pueden encontrar acumulaciones naturales de H2. Utilizando modelos de tectónica de placas, el equipo de investigadores ha señalado que las cordilleras montañosas, en las que las rocas del manto terrestre emergen cerca de la superficie, podrían ser puntos clave para la generación de hidrógeno natural.
Potencial del hidrógeno natural en entornos tectónicos
El hidrógeno natural puede generarse a través de varios procesos geológicos, como la transformación bacteriana de material orgánico o la ruptura de moléculas de agua impulsada por la descomposición de elementos radiactivos en la corteza terrestre. Se han reportado ocurrencias de H2 natural en diversas regiones del mundo, como en Mali, donde se producen volúmenes limitados de hidrógeno a partir de capas sedimentarias ricas en hierro.
Sin embargo, el mecanismo más prometedor para la generación a gran escala de hidrógeno natural es un proceso geológico en el que las rocas del manto reaccionan con el agua, dando lugar a nuevos minerales y gas H2. Este proceso, conocido como serpentinización, requiere que las rocas del manto, normalmente ubicadas a gran profundidad, sean exhumadas tectónicamente para entrar en contacto con el agua.
Los investigadores han determinado que las condiciones para la serpentinización y, por ende, la generación de H2 son significativamente mejores en las cordilleras que en las cuencas de rift. En estos entornos montañosos, el agua puede circular fácilmente a lo largo de grandes fallas, lo que permite que se produzca la serpentinización a temperaturas favorables, lo que resulta en una capacidad de generación de hidrógeno anual que puede ser hasta 20 veces mayor en comparación con las cuencas de rift.
Los resultados de esta investigación, publicados en la revista Science Advances, ofrecen un fuerte impulso para intensificar la exploración de H2 natural en cordilleras como los Pirineos, los Alpes europeos y los Balcanes, donde ya se han encontrado indicios de generación natural de hidrógeno.
Para el éxito de estas exploraciones, el Dr. Zwaan enfatiza la importancia de desarrollar conceptos y estrategias de exploración novedosos, teniendo en cuenta la historia tectónica del sitio de exploración. Comprender cuándo y cómo se han formado los reservorios de H2 será crucial para el desarrollo de una nueva industria del hidrógeno natural.
El avance en la comprensión de los entornos geológicos adecuados para la generación de hidrógeno natural abre una nueva ventana de oportunidades económicas, en un momento en que la transición energética se convierte en una prioridad global.
