Continúa la búsqueda de fuentes naturales de hidrógeno que potencialmente podrían acelerar a la humanidad hacia un futuro energético bajo en carbono. Como combustible, es increíblemente limpio, pero la mayor parte del hidrógeno actual todavía se produce utilizando combustibles fósiles.
Ser capaz de aprovechar abundantes reservas naturales de hidrógeno resolvería ese problema, y existen varios procesos geológicos que pueden solucionarlo. Una es cuando el agua caliente golpea el mineral de magnetita que se encuentra en el mineral de hierro.
Hay una gran cantidad de ese mineral de hierro bajo tierra en toda Australia Occidental, y los investigadores dirigidos por un equipo de la Universidad Edith Cowan en Australia querían evaluar cuánto gas hidrógeno podría existir allí y producirse en el futuro.
Los resultados de su estudio, publicado en el International Journal of Hydrogen Energy, son prometedores y brindan a los científicos una mejor comprensión de los factores geológicos que controlan la cantidad de hidrógeno que puede generar la magnetita.
“Australia podría tener una enorme reserva de energía sin explotar, y el potencial es enorme”, afirma el ingeniero químico Alireza Keshavarz, de la Universidad Edith Cowan.
“Hay suficiente hidrógeno para que Australia se beneficie durante generaciones, y potencialmente suficiente para convertirnos en un importante exportador de energía limpia al resto del mundo”.
Los investigadores no realizaron aquí ninguna perforación en busca de hidrógeno. En cambio, utilizaron experimentos de laboratorio para probar las reacciones que ocurren cuando el agua y la magnetita se combinan bajo alta presión, a temperaturas de 200 °C (392 °F), durante 60 días.
Esto reproduce en cierta medida las condiciones subterráneas, y los investigadores no sólo descubrieron que se producía gas hidrógeno, sino que también establecieron que el polvo de magnetita producía mucho más hidrógeno por gramo que la losa de magnetita. Resultó aproximadamente cinco veces más, gramo por gramo.
Esto no sólo sugiere que las rocas fracturadas y porosas con mayor superficie podrían ser los mejores lugares para buscar gas hidrógeno, sino que también ofrece pistas sobre cómo podríamos mejorar la generación de hidrógeno.
“Nuestros hallazgos muestran que la producción de hidrógeno depende no sólo de la cantidad de magnetita presente, sino también de la facilidad con la que el agua puede acceder a superficies minerales frescas a través de fracturas, poros y vías permeables”, afirma el ingeniero energético Stefan Iglauer, de la Universidad Edith Cowan.
“Este trabajo ayuda a cerrar la brecha entre los experimentos de laboratorio y los sistemas geológicos reales”.
También se hicieron otros descubrimientos.
La reacción que produjo hidrógeno también transformó gran parte de la magnetita restante en hematita, que puede, a escalas mayores, actuar como una especie de capa protectora, impidiendo que más agua acceda a la magnetita.
La mayoría de los experimentos anteriores han involucrado polvo de magnetita, en lugar de muestras en forma de losas que también se incluyeron aquí, y conocer la geología del mundo real involucrada hará que los modelos futuros sean más precisos.
“Esta comparación y caracterización son importantes por dos razones”, escriben los investigadores en su artículo publicado. “En primer lugar, los datos de producción de hidrógeno de las losas recolectadas en el campo representan directamente la composición geológica y la geometría expuesta al agua en entornos naturales”.
“En segundo lugar, la interacción entre las superficies de las rocas y el agua durante la generación de hidrógeno altera las características de la superficie, lo que tiene implicaciones significativas para la integridad de las rocas en aplicaciones de geoalmacenamiento de gas”.
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Aún quedan muchos desafíos por resolver cuando se trata de encontrar, producir y extraer gas hidrógeno de estos depósitos de mineral de hierro, pero el nuevo estudio es un gran paso adelante para comprender las cantidades potenciales de hidrógeno que la magnetita podría liberar y las formas más eficientes de producirlo.
“Si podemos desbloquear este recurso a escala, podría ser transformador para nuestro futuro energético”, afirma el ingeniero energético Kaveh Moghanirahimi, de la Universidad Edith Cowan.
“Incluso vemos el potencial de que Australia Occidental fortalezca su independencia energética en tiempos de crisis mediante el acceso a este hidrógeno generado naturalmente”.
La investigación ha sido publicada en el International Journal of Hydrogen Energy.
Este artículo fue verificado por Rebecca Dyer y editado por Rebecca Dyer. Si bien nos enorgullecemos de nuestro proceso, somos humanos. Si detecta un error, háganoslo saber.