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hidrógeno natural

El hidrógeno natural (también conocido como hidrógeno blanco , hidrógeno geológico , hidrógeno geogénico o hidrógeno dorado ) es hidrógeno molecular presente en la Tierra que se...

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El hidrógeno natural (también conocido como hidrógeno blanco , hidrógeno geológico , hidrógeno geogénico o hidrógeno dorado ) es hidrógeno molecular presente en la Tierra que se forma mediante procesos naturales, a diferencia del hidrógeno producido en un laboratorio o en la industria. Los modelos sugieren que existe suficiente hidrógeno natural para satisfacer la demanda de la humanidad durante miles de años; sin embargo, la mayor parte no se puede extraer de forma rentable. Se ha identificado hidrógeno natural en numerosas rocas madre en zonas más allá de las cuencas sedimentarias donde suelen operar las compañías petroleras. Hasta 2026, solo se había explotado un pozo de hidrógeno natural, que suministraba gas para generar electricidad a una aldea en Malí, pero se están llevando a cabo proyectos de exploración e investigación en muchos países del mundo.

Historia

Primeras teorías y hallazgos

Vladimir N. Larin desarrolló el concepto de Tierra Primordialmente Hidrídica (EPH) en su obra de 1975, Tierra Hidrídica: La Nueva Geología de Nuestro Planeta Primordialmente Rico en Hidrógeno (traducida en 1993), [ 1 ] [ 2 ] que sugiere que el hidrógeno, que solía ser abundante en el interior del planeta, desempeñó un papel vital en la evolución de la Tierra, [ 3 ] y describió una prominencia natural de hidrógeno en las profundidades. [ 4 ] Sin embargo, los geoquímicos modernos han cuestionado la teoría de la EPH, citando estudios geoquímicos de campos de hidrógeno conocidos que sugieren reacciones corticales entre el agua y las rocas, en particular serpentinización y radiólisis , en lugar de un origen primordial. [ 5 ]

Las muestras tomadas de un pozo petrolífero al este de la ciudad de Robe, en Australia Meridional, en 1915, presentaban una concentración de hidrógeno de alrededor del 25 por ciento. [ 6 ] También en Australia Meridional , en la década de 1930, los perforadores de pozos petrolíferos informaron haber encontrado "enormes cantidades de hidrógeno de alta pureza". En aquel entonces, se consideraba un subproducto inútil de la industria de la perforación petrolífera y no se hicieron esfuerzos para capturarlo. [ 7 ]

Malí (2012)

En 1987, en la aldea de Bourakebougou [ 8 ] [ 9 ] en la región de Koulikoro [ 10 ] de Malí, África, un trabajador intentó encender su cigarrillo junto a un pozo de agua, y el pozo se incendió inesperadamente. Se determinó que las llamas fueron producidas por hidrógeno natural que se filtraba del pozo. En 2006 se creó una compañía petrolera local , Petroma Inc. Trabajando con socios internacionales, se descubrió que el hidrógeno existía en estado gaseoso. Se realizaron exploraciones, investigaciones y perforaciones, y un proyecto piloto comenzó en 2012. [ 8 ] Posteriormente, se establecieron nuevas colaboraciones internacionales, y la compañía pasó a llamarse Hydroma en 2019. En 2021, Hydroma comenzó a trabajar con el Instituto Fraunhofer en Alemania y ha estado explorando la posibilidad de exportar hidrógeno natural a Alemania. [ 8 ] Desde 2012, el pozo ha producido suficiente hidrógeno para proporcionar electricidad a todo el pueblo, con un ligero aumento de la presión después de 11 años de funcionamiento, en lugar de disminuir, como ocurre con otras fuentes convencionales de petróleo y gas. [ 9 ]

En otros lugares (década de 2020)

Durante la década de 2020, el interés por el hidrógeno natural aumentó y se realizaron inversiones para desarrollar pozos de hidrógeno natural en varios países. [ 11 ] [ 7 ] La primera Cumbre H-NAT, la primera cumbre mundial sobre hidrógeno natural, se celebró en Perth , Australia Occidental , así como en línea, del 27 al 28 de noviembre de 2023. [ 12 ] Después del evento de 2025 en París , Francia, que reunió a más de 500 líderes de más de 40 nacionalidades, la edición de 2026 se celebrará en noviembre de 2026. [ 13 ] Importantes revisiones internacionales sobre el tema fueron publicadas por la Royal Society de Londres en 2025 [ 14 ] y la Academia Nacional Alemana de Ciencias Leopoldina en 2026 [ 15 ] .

Descripción y nomenclatura

El hidrógeno natural es el hidrógeno molecular presente en la Tierra que se forma mediante procesos naturales, a diferencia del hidrógeno producido en un laboratorio o en la industria. [ 1 ] [ 16 ] También se conoce como hidrógeno blanco, [ 17 ] hidrógeno geológico, [ 18 ] hidrógeno geogénico, [ 19 ] hidrógeno geogénico, [ 20 ] o hidrógeno dorado. [ 21 ] [ 6 ] [ 22 ]

Es posible que el hidrógeno natural sea una forma de energía renovable, ya que la Tierra puede generar cientos de millones de toneladas cada año; sin embargo, se necesitan más estudios que muestren la tasa de acumulación frente a las fugas. [ 23 ]

Geología

El hidrógeno natural se genera a partir de diversas fuentes. Las fuentes de hidrógeno natural pueden incluir:

Se han identificado numerosas emisiones de hidrógeno en las dorsales oceánicas . [ 26 ] La serpentinización ocurre con frecuencia en la corteza oceánica; muchos objetivos de exploración incluyen porciones de corteza oceánica ( ofiolitas ) que han sido obducidas e incorporadas a la corteza continental. Los aulacógenos, como el Sistema de Rift del Medio Continente de América del Norte, también son fuentes viables de rocas que pueden sufrir serpentinización. [ 27 ] Se ha postulado que las reacciones entre el agua y las rocas en la corteza terrestre , en particular la serpentinización y la radiólisis, más que cualquier origen primordial, son las fuentes más probables de hidrógeno natural. [ 5 ]

Se está investigando el hidrógeno del manto y el hidrógeno procedente de la radiólisis del agua o de la actividad bacteriana . En Francia, los Alpes y los Pirineos son adecuados para su explotación. [ 25 ] Nueva Caledonia posee fuentes hiperalcalinas que muestran emisiones de hidrógeno . [ 28 ]

El hidrógeno es soluble en agua dulce, especialmente a profundidades moderadas en la corteza terrestre , ya que la solubilidad aumenta con la presión. Sin embargo, a mayores profundidades, temperaturas y presiones, como en el manto terrestre , la solubilidad disminuye debido a la naturaleza altamente asimétrica de las mezclas de hidrógeno y agua. [ 29 ]

Fuentes y proyectos actuales

Los modelos sugieren que existe suficiente hidrógeno natural para satisfacer la demanda de la humanidad durante miles de años; sin embargo, la mayor parte no se puede extraer de forma económica. [ 30 ] [ 31 ] Se ha identificado hidrógeno natural en muchas rocas madre en áreas más allá de las cuencas sedimentarias donde suelen operar las compañías petroleras. [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]

En 2023, había 25 pozos en la aldea de Bourakebougou, Mali , de los cuales solo uno se utilizaba para producir electricidad. [ 9 ] Este produce alrededor de 50 000 ft³ (1400 m³ ) de gas por día, que abastece a sus 1500 habitantes. [ 23 ] En 2026  El pozo de hidrógeno de Malí sigue siendo el primer y único pozo de hidrógeno económicamente exitoso del mundo. [ 6 ] [ 7 ] [ 35 ] La concentración de H 2 es superior al 95%. [ 36 ]

Sistema de rift mediocontinental que atraviesa el centro de Norteamérica.

Según el Financial Times , existen 5 billones de toneladas de recursos naturales de hidrógeno en todo el mundo. [ 18 ] Se han identificado recursos en 10 a 15 países, incluidos Francia, Estados Unidos, Canadá, Europa del Este, Rusia, Australia, Omán y Malí. [ 37 ] [ 6 ] [ 38 ] En Francia, la compañía petrolera Française de l'Énergie ha declarado que su objetivo es comenzar a extraer hidrógeno para 2027 o 2028. [ 11 ]

En 2018 se informó que el hidrógeno geológico podría encontrarse o producirse a gran escala en el Sistema de Rift del Medio Continente, que recorre el centro de Norteamérica. Se podría bombear agua hasta rocas calientes ricas en hierro(II) para producir hidrógeno para su extracción. [ 27 ] La disolución de dióxido de carbono en estos fluidos podría permitir el secuestro simultáneo de carbono mediante la carbonatación de las rocas. El hidrógeno resultante se produciría a través de una vía con balance de carbono negativo y se denomina hidrógeno "naranja". [ 39 ] En 2023, Pironon y de Donato ( Universidad de Lorena , Nancy, Francia ) anunciaron el descubrimiento de un yacimiento en Lorena (este de Francia), que estimaron en 46-260 millones de toneladas métricas (equivalente a varios años de producción de la década de 2020). [ 40 ]

En 2024, se descubrió un depósito natural de helio e hidrógeno en Rukwa , Tanzania , [ 41 ] así como en Bulqizë , Albania . [ 42 ] El registro más largo de descargas naturales de hidrógeno sostenidas por hasta diez años, con concentraciones de hidrógeno de hasta el 17% en volumen, se descubrió en Timmins , Ontario, Canadá, en una mina activa. [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] La abundancia de minas en rocas con potencial para producir hidrógeno en todo el mundo sugiere que estos entornos en roca continental precámbrica pueden ser una nueva fuente de hidrógeno económico [ 46 ] .

Se están realizando exploraciones en las montañas de Omán , donde se genera naturalmente bajo tierra. [ 21 ] [ 47 ]

En Australia Meridional, varias empresas han obtenido licencias de exploración, incluso en la cuenca de Otway, en el sureste del estado. La empresa Gold Hydrogen ha encontrado hidrógeno con una pureza del 97 % en la península de Yorke , pero su viabilidad aún no se ha demostrado. [ 6 ]

Véase también

Referencias

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Lecturas adicionales

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  • Deville, Eric; Prinzhofer, Alain (noviembre de 2016). "El origen de las filtraciones de gas natural ricas en N₂ - H₂ - CH₄ en un contexto ofiolítico: un estudio de gases mayores y nobles de las filtraciones de fluidos en Nueva Caledonia". Chemical Geology . 440 : 139–147 . Bibcode : 2016ChGeo.440..139D . doi : 10.1016/j.chemgeo.2016.06.011 .
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  • Larin, Nikolay; Zgonnik, Viacheslav; Rodina, Svetlana; Deville, Eric; Prinzhofer, Alain; Larin, Vladimir N. (septiembre de 2015). "Filtración natural de hidrógeno molecular asociada con depresiones superficiales redondeadas en el cratón europeo en Rusia". Natural Resources Research . 24 (3): 369– 383. Bibcode : 2015NRR....24..369L . doi : 10.1007/s11053-014-9257-5 . S2CID 128762620 . 
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