Sorpresa: los pozos de petróleo pueden ser la solución a uno de los mayores problemas del hidrógeno

LA VOZ DE GOICOECHEA (Por Gonzalo García).- Un estudio americano busca la manera de solventar uno de los hándicaps que quitan el sueño a los defensores del petróleo como el vector energético del futuro.

El petróleo puede pasar de contaminar la atmósfera a ser la solución para su descarbonización.

Para ser considerado un combustible limpio, el hidrógeno ha de ser verde y por lo tanto producido, generalmente por electrolisis, dividiendo el agua mediante energía solar o eólica. Se puede utilizar directamente alimentando motores para generar electricidad para la industria y en las pilas de combustible, impulsando vehículos eléctricos y eliminando los problemas de las baterías.

Una ventaja adicional es que el hidrógeno puede almacenarse durante meses y utilizarse cuando las necesidades de energía superen el suministro proporcionado por fuentes de energía renovables. Sin embargo, el hidrógeno tiene menos capacidad energética en un volumen específico que los combustibles basados en carbono, como el gas natural o el propano. Además, comprimirlo es más complicado. Por lo tanto, almacenar grandes cantidades de hidrógeno en tanques metálicos en la superficie no es viable.

La escasa capacidad energética del hidrógeno obliga a almacenarlo comprimido o congelado, lo que es complejo técnica y económicamente.
Increíblemente, la solución viene de la mano del petróleo

En Estados Unidos, un equipo de científicos está investigando mediante simulaciones por ordenador y experimentos de laboratorio la posibilidad de utilizar yacimientos agotados de petróleo y gas natural para almacenar hidrógeno.

Ya se sabe que el hidrógeno puede almacenarse bajo tierra en cavernas de sal, pero estas no están muy extendidas. El equipo del ingeniero químico de Sandia National Laboratories, Tuan Ho, director de la investigación, está estudiando si el hidrógeno almacenado en yacimientos agotados de petróleo y gas quedará atrapado en la roca, se filtrará o se contaminará.

El objetivo es asegurar que el hidrógeno permanezca donde se inyecta para evitar pérdidas y garantizar la eficiencia del almacenamiento, explican en un comunicado y en un artículo publicado en el International Journal of Hydrogen Energy. “En verano es posible producir mucha electricidad con energía solar, pero no se necesita. El exceso se puede convertir en hidrógeno y almacenar hasta el invierno", añade.

La investigación paso a paso

El equipo de Ho estudió si el hidrógeno se quedaría atrapado en la arenisca o el esquisto que forma el cuerpo y sellaría muchos depósitos de petróleo y gas o, al contrario, se escaparía.

La arenisca se compone de granos de minerales y rocas del tamaño de arena que han sido comprimidos durante eones. Tiene muchos espacios entre las partículas y, por lo tanto, puede almacenar agua en acuíferos o formar depósitos de petróleo y gas. El esquisto es lodo comprimido en roca y está formado por partículas mucho más pequeñas de minerales ricos en arcilla. Por lo tanto, el esquisto puede formar un sello alrededor de la arenisca, atrapando petróleo y gas natural. De esta manera, el hidrógeno inyectado permanece en el mismo lugar y no se pierde.

Los pozos de hidrógeno podrían funcionar de manera similar a las cavernas de sal.

Utilizaron experimentos para estudiar cómo interactúa el hidrógeno con muestras de arenisca y esquisto. Descubrieron que el hidrógeno no permanece dentro de la arenisca después de ser bombeado, pero hasta el 10% del gas adsorbido queda atrapado dentro de la muestra de esquisto. Estos resultados fueron confirmados por las simulaciones por ordenador realizadas por Ho.

Al observar más de cerca un tipo específico de arcilla, que es común en el esquisto alrededor de los yacimientos de petróleo y gas, Ho realizó simulaciones virtuales de las interacciones moleculares entre capas de arcilla de montmorillonita, agua e hidrógeno. Descubrió que el hidrógeno no penetra en los espacios acuosos entre las capas minerales de ese tipo de arcilla.

Esto significa que la pérdida de hidrógeno en la arcilla debido a que se atasca o se mueve a través de ella es pequeña y confirma la viabilidad del almacenamiento subterráneo del hidrógeno. Estos hallazgos sobre la arcilla se publicaron el año pasado en la revista Sustainable Energy and Fuels. Actualmente, se están realizando experimentos de absorción adicionales en el Instituto de Tecnología Stevens y la Universidad de Oklahoma para confirmar los resultados de la simulación molecular.

Utilizando experimentos y simulaciones, el equipo de Ho descubrió que el gas natural residual puede liberarse de la roca al hidrógeno cuando este se inyecta en un depósito de gas natural agotado. Esto significa que cuando el hidrógeno se retire para su uso, contendrá una pequeña cantidad de gas natural. Por lo tanto, es importante tener en cuenta que cuando ese hidrógeno se queme producirá también una pequeña cantidad de dióxido de carbono.

Actualmente, y mediante simulaciones y experimentos moleculares, el equipo de Ho está estudiando los efectos del hidrógeno en un yacimiento de petróleo agotado y cómo el sobrante podría contaminar o interactuar con él. Pero todavía se necesita investigación adicional para comprender cómo los microorganismos y otras sustancias químicas de los depósitos de petróleo agotados podrían interactuar con el hidrógeno almacenado.

- Goicoechea es el cantón número 8 de la provincia de San José, fundado en 1891. Hoy conformado por siete distritos: Guadalupe, San Francisco, Calle Blancos, Mata de Plátano, Ipís, Rancho Redondo y Purral. Donde orgullosamente decimos: "De la montaña a la ciudad, así se extiende mi cantón". "Goicoechea, Goicoechea, te llevo en el corazón." -

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