¿Un gigantesco yacimiento de hidrógeno en el noreste de Francia?
Unos investigadores han descubierto un yacimiento potencial de hidrógeno natural bajo los yacimientos de carbón del noreste de la región francesa de Lorena: ¡posiblemente la mayor reserva mundial de este gas!
¿Está a punto de abrirse un nuevo capítulo en la historia de la cuenca minera de Lorena? Hasta ahora, esta región fronteriza entre Francia y Alemania era conocida sobre todo por sus minas de carbón, la última de las cuales se cerró hace 20 años. Pero en el futuro podría hacerse mundialmente famosa por otra importante fuente de energía oculta bajo su suelo: el hidrógeno, o más exactamente el dihidrógeno (H2). Este nuevo descubrimiento es el resultado de los análisis realizados por Philippe de Donato y Jacques Pironon, profesores investigadores del Laboratorio GeoRessources, en la vecina ciudad de Nancy. "Nuestros datos indican que el subsuelo de la cuenca minera de Lorena es muy rico en hidrógeno blanco", informa de Donato. "Si se confirma, este descubrimiento podría suponer un gran paso adelante en la transición hacia fuentes de energía limpias y respetuosas con el clima".
En general, el hidrógeno se considera un motor esencial en el esfuerzo por sustituir combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural. A diferencia de estos últimos, su combustión no produce dióxido de carbono (CO2), el gas de efecto invernadero (GEI) considerado el principal responsable del cambio climático. Por esta razón, hay grandes esperanzas de que el hidrógeno se utilice para propulsar futuros vehículos equipados con pilas de combustible (un sistema que se basa en el hidrógeno y el oxígeno para producir electricidad). También podría constituir una alternativa limpia para todas las industrias que actualmente dependen del metano, como las cementeras, la siderurgia, la metalurgia, etc.
Hidrógeno "blanco" es el término utilizado para designar el dihidrógeno que se forma de forma natural bajo tierra. "Se llama 'blanco' porque su producción no genera gases de efecto invernadero", explica Pironon. "A diferencia del hidrógeno 'negro' y 'gris', que se fabrican procesando carbón y gas natural respectivamente -es decir, combustibles fósiles que generan grandes cantidades de GEI-, el hidrógeno blanco está disponible directamente".
El hidrógeno blanco es más ecológico que el hidrógeno verde...
En consecuencia, "este gas es aún más ecológico que el hidrógeno 'verde', que se produce por electrólisis del agua a partir de electricidad procedente de energías renovables -solar o eólica-", añade el investigador. "En efecto, estas dos fuentes de energía no son neutras en términos de emisiones de CO2 , que se liberan a lo largo de su cadena de producción y durante su transporte".
"Nuestro descubrimiento se produjo un poco por casualidad", relata de Donato. Al principio, los geólogos buscaban otro recurso bajo la campiña de Lorena: el metano (CH4) resultante de la evolución térmica del carbón a lo largo del tiempo geológico. "Realizada en el marco del proyecto REGALOR2, puesto en marcha en 2018 con la compañía eléctrica independiente La Française de l'Energie, el objetivo de nuestra misión era confirmar una evaluación realizada en 2012 por el instituto francés IFPEN de petróleo y nuevas energías. Tras analizar una muestra del suelo bajo la cuenca minera de Lorena, el instituto concluyó que albergaba 370.000 millones de metros cúbicos de metano, lo que representa ocho años de consumo de gas en Francia".
Verificar esta estimación exigía la medición continua in situ (directamente bajo tierra a más de 1.000 metros de profundidad) de la concentración de gases disueltos en el agua del acuífero, la capa rocosa subterránea permeable al agua. Para superar este reto, los investigadores tuvieron que desarrollar una sonda especializada. Creado en colaboración con Solexperts, este innovador sistema, bautizado como SysMoG™, fue patentado en abril de 2023.
A finales de 2022, permitió establecer un "perfil" de las concentraciones de gas a distintas profundidades en un pozo minero a las afueras de la localidad de Folschviller. Los análisis de los filones de carbón a 600 y 800 metros revelaron un primer hallazgo importante: la mezcla de gases presente a esos niveles es superior al 96% de metano, es decir, ¡casi pura!
15% de hidrógeno a unos 1.000 metros de profundidad
Confirmando las primeras estimaciones del IFPEN, "estos datos son extremadamente alentadores", afirma de Donato, "porque demuestran que el metano subterráneo no está contaminado por un gas tóxico o corrosivo no deseado, como ocurría en el yacimiento de Lacq. Por tanto, no habrá necesidad de tratamientos de purificación, un hecho que reduce en gran medida su huella de carbono".
Aún más intrigante, mientras realizaban sus mediciones los investigadores también detectaron la presencia de otro gas: el ya mencionado hidrógeno blanco. "A 200 metros, la concentración de este compuesto era muy baja: en torno al 0,1%, lo que es bastante habitual a esta profundidad", explica de Donato. "Así que esta medición inicial no fue ninguna sorpresa". Pero entonces, a medida que la sonda descendía más en el pozo, los niveles de hidrógeno empezaron a aumentar... "Realmente empezamos a preguntarnos qué estaba pasando cuando saltaron del 1% al 6% entre los 600 y los 800 metros. Era la primera vez en el mundo que se encontraba una concentración tan alta de hidrógeno bajo tierra". Y eso fue sólo el principio. A 1.100 metros el nivel superaba el 15%. "¡Fue entonces cuando nos dimos cuenta de que posiblemente habíamos encontrado un yacimiento insospechado de hidrógeno blanco!", exclama de Donato.
Los investigadores creen que el preciado gas es producido continuamente por una auténtica "fábrica" de hidrógeno oculta bajo nuestros pies, y cuyas materias primas son moléculas de agua y minerales formados por carbonatos de hierro (FeCO3y Ca(Fe,Mg,Mn)(CO3)2 ). Como explica Pironon, "la tierra que rodea la mina de Folschviller es rica en esos dos tipos de compuestos. Cuando entran en contacto, se produce una reacción fisicoquímica llamada redox, en la que los minerales separan las moléculas de agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2)".
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