Han pasado 37 años desde que un incendio subterráneo de carbón obligó a la familia de Tom Darrah a abandonar su hogar en Centralia, Pensilvania. Décadas después, el fuego que comenzó en la era Kennedy sigue ardiendo bajo tierra a través de vetas de carbón fracturadas, expulsando dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno tóxico, convirtiendo Centralia en una ciudad fantasma. Es uno de los desastres medioambientales más antiguos de la historia de Estados Unidos.
También lo es su potencial para atenuar una catástrofe climática que ya se anuncia con olas de calor cada vez más intensas, lluvias más torrenciales y huracanes más violentos. Y es que el elemento más abundante del universo no contiene carbono y posee el mayor contenido energético en peso de todos los combustibles. Pero nadie ha explotado la variedad subterránea y la ha convertido en un negocio.
«Está en todos los continentes. La escala de lo que hay es profunda».
Dr. Tom Darrah, cofundador y director técnico de Koloma
Koloma, una empresa emergente de Denver, cree que ha descubierto la manera de hacer exactamente eso. Y su cofundador, Darrah, que figura en 16 patentes registradas para hallar y extraer hidrógeno de forma eficiente, planea un futuro en el que perforemos en busca de hidrógeno igual que hemos perforado históricamente en busca de petróleo y gas.
Koloma, fundada en silencio hace dos años y que hasta ahora ha operado en secreto, está perforando sus primeros pozos en el Medio Oeste y analizando muestras de roca y gas en el laboratorio de Darrah en Columbus para determinar qué emplazamientos tienen el mejor volumen y pureza de hidrógeno. Cuenta con el respaldo de 91 millones de dólares de Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates, Energy Impact Partners, Evōk Innovations, Prelude Ventures y Piva Capital, lo que la convierte, con diferencia, en la empresa emergente mejor financiada del sector.
En la actualidad, el mundo consume unos 100 millones de toneladas métricas de hidrógeno al año, un mercado valorado en más de 120.000 millones de dólares, según Goldman Sachs. La mayor parte se produce a partir de gas natural, un proceso que emite carbono, y la mayor parte se utiliza para refinar petróleo, fabricar fertilizantes, productos químicos y procesar alimentos. Pero el gobierno de EE.UU. cree que tiene un papel más importante como fuente de energía libre de carbono y combustible para el transporte, y está invirtiendo mucho dinero en ello. En la Ley de Infraestructuras de 2021 se destinaron unos 9.500 millones de dólares a proyectos de hidrógeno limpio y en la Ley de Reducción de la Inflación del año pasado se incluyó una desgravación fiscal de 3 dólares por kilogramo de combustible sin carbono.
Científicos como Doug Wicks, director de programas de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Energía (ARPA-E) del Departamento de Energía, ven en el hidrógeno geológico una nueva e importante opción para sustituir a los combustibles fósiles.
Koloma y sus promotores ven mucho dinero: Goldman calcula que el mercado del hidrógeno se duplicará hasta alcanzar los 250.000 millones de dólares en 2030 y superará el billón anual en 2050. Gates insinuó el potencial del hidrógeno geológico en una entrada de su blog de 2022 sobre la capacidad del elemento para ser una «navaja suiza» de la energía limpia.
Darrah, Pete Johnson y Paul Harraka, cofundadores y CEO de la empresa, que nunca han hablado de ella con los medios de comunicación, no quieren decir cuándo comenzarán las operaciones comerciales. Pero si Koloma tiene razón, podría generar decenas de miles de millones de dólares de ingresos en una década.
La creciente conciencia de que la Tierra contiene vastas reservas de una fuente de energía inodora, incolora y libre de carbono que, a diferencia del petróleo, el gas y el carbón que sigue ardiendo bajo la ciudad natal de Darrah, se genera continuamente, es un avance esperanzador e inesperado, sobre todo a medida que se hacen innegables los efectos catastróficos del cambio climático provocado por el hombre.
El experto en energía Michael Webber, catedrático de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Texas en Austin, cree que fácilmente hay billones de kilogramos de hidrógeno atrapados bajo tierra, aunque todavía no se sabe a cuánto se puede acceder de forma barata. (También es CTO de Energy Impact Partners, inversor de Koloma, y no quiso hacer comentarios sobre la startup).
«Un kilogramo de hidrógeno vale un dólar, así que si hay un billón de kilogramos, hay como un billón de dólares de hidrógeno ahí fuera, una fracción del cual se puede producir con éxito», dijo. «Es lo suficientemente grande como para decir: ‘Vale, esto es emocionante'».
Todo se trata de la roca
El hidrógeno lleva décadas anunciándose como una opción de energía limpia, pero no ha desarrollado todo su potencial. Si se hace pasar por una pila de combustible, es pura energía limpia: electricidad producida con sólo agua como subproducto. Puede utilizarse como combustible gaseoso o líquido sin carbono para camiones, autobuses, coches e incluso barcos y trenes, así como para generadores de energía estacionarios. Pero es difícil trabajar con él. Es el elemento más ligero de la tabla periódica y suele encontrarse en la naturaleza en combinación con otros, como el oxígeno, el carbono y el azufre. Puede fluir por las tuberías como el gas natural, pero puede volverlas quebradizas y provocar fugas. Además, es muy inflamable y debe comprimirse y sobreenfriarse cuando se almacena, lo que requiere energía adicional.
Los incentivos multimillonarios de Estados Unidos se centran en el hidrógeno «verde», obtenido a partir del agua y la energía renovable, o en el hidrógeno «azul», obtenido a partir del gas natural, pero con un subproducto de carbono capturado y mantenido fuera de la atmósfera. Pero Koloma cree que el hidrógeno geológico -también llamado blanco u oro- será una forma mucho más barata y menos intensiva en energía.
La empresa espera que el hidrógeno geológico y las operaciones de producción que está planeando puedan optar tanto a fondos relacionados con la Ley de Infraestructuras como a créditos para la producción de hidrógeno limpio. El cofundador Harraka, antiguo piloto de NASCAR que dirige las operaciones comerciales y las relaciones gubernamentales de Koloma, afirma que el hidrógeno geológico está encontrando «un amplio apoyo bipartidista porque ofrece la oportunidad de producir energía limpia a partir de fuentes totalmente nacionales, creando puestos de trabajo e invirtiendo en las comunidades».
Al igual que los buscadores de oro que creen haber dado con una veta rica o los buscadores de petróleo que esperan un chorro, Koloma no quiere que sus competidores sepan dónde está buscando y perforando. Sus fundadores se limitan a decir que sus primeros pozos están en el Medio Oeste de EE.UU. y que, con el tiempo, podrían explorar oportunidades internacionales. Natural Hydrogen Energy y HyTerra, dos rivales más pequeños de Koloma, están preparando sus propios pozos de prueba en Nebraska y Kansas, a lo largo de las 1.200 millas del Midcontinent Rift System, una fisura tectónica que atraviesa el centro de Norteamérica. Koloma no quiere confirmar si también está operando en esa región.
«Nos centramos en los lugares en los que no sólo creemos que hay el tipo adecuado de gas, el tipo adecuado de roca, sino lugares que pueden convertirse en productores comerciales», dijo Johnson, un inversor en energía desde hace mucho tiempo que anteriormente dirigió Monolith Materials, una empresa que fabrica hidrógeno a partir de gas natural. «Todo gira en torno a la roca, a la cantidad de gas que puede contener y a cómo se mueve el gas a través de ella. Es un proceso continuo de intentar comprender la roca».
Alguien no está pensando
Darrah, de 41 años, un científico corpulento que parece el jugador de fútbol americano y luchador de instituto que fue, es «un geoquímico de talla mundial», afirma Webber. Su laboratorio de la OSU, adyacente al arbolado South Oval Mall de la universidad, está repleto de espectrómetros de masas, equipos de medición sensibles, vasos de precipitados y tubos envueltos en papel de aluminio. Junto a la vieja foto de Centralia hay un cuadro enmarcado del combativo general George S. Patton en la II Guerra Mundial con una cita que le gusta mucho a Darrah: «Si todo el mundo piensa igual, es que alguien no está pensando».
«La Tierra nos da viento, energía solar, olas y energía hidráulica; nos da petróleo y gas, carbón, turba y estiércol de vaca. ¿Por qué no iba a darnos hidrógeno?».
Prof. Michael Webber, Universidad de Texas, Austin.
Lleva unos 15 años investigando el hidrógeno natural, viajando por todo el mundo en misiones geológicas a África, Europa, Australia y otras regiones para confirmar su existencia y las condiciones más probables para generarlo. Esa experiencia le hizo apreciar especialmente las maravillas geológicas de Etiopía, y al principio bautizó la empresa con el nombre de Lalibela Labs, en honor a la antigua ciudad del país, con sus iglesias excavadas en la roca siguiendo el modelo de la antigua Jerusalén. Luego se rebautizó como Koloma, en referencia a Coloma (California), donde se encuentra Sutter’s Mill, otro descubrimiento geológico que en 1848 dio el pistoletazo de salida a la fiebre del oro de California.
«No dejé Centralia para ir a buscar hidrógeno natural», dijo durante el almuerzo en un bar de cerveza en un frondoso suburbio de Columbus. «Pero en retrospectiva, es bastante obvio que siempre estuve pensando en cosas así».
Con su financiación, los conocimientos geológicos de Darrah para saber dónde buscar -incluida una patente sobre el uso de satélites e imágenes láser lidar con aprendizaje automático para realizar un análisis muy detallado de lugares prometedores que desarrolló en la OSU- y contrataciones como la de su Directora de Operaciones, Carrie Hudak, geóloga y experta en perforación que dirigió importantes proyectos de yacimientos de petróleo y gas para Anadarko Petroleum, Koloma cree que está en condiciones de dominar el espacio.
Eric Toone, director técnico de Breakthrough Energy y ex profesor de Química de la Universidad de Duke, afirma que la empresa «ha creado una increíble ventaja de propiedad intelectual con su tecnología única y sus herramientas de inteligencia artificial».
Y la perforación en busca de hidrógeno tiene una ventaja añadida: en los mismos yacimientos subterráneos suele encontrarse helio, de gran valor, lo que ofrece a Koloma la posibilidad de beneficiarse de dos gases distintos. El helio se vende a unos 310 dólares por cada mil pies cúbicos, según una estimación del Servicio Geológico de Estados Unidos para 2022.
«Esto ha cautivado la imaginación de mucha gente: la posibilidad de disponer de dos recursos en el mismo lugar», afirma Darrah.
Años, no décadas
El inicio de la exploración y perforación activas por parte de distintas empresas e incluso un nuevo programa del Departamento de Energía -subvenciones de investigación para que empresas y universidades encuentren formas de impulsar el flujo de hidrógeno desde yacimientos subterráneos- sugieren que la producción comercial de hidrógeno geológico no está lejos.
«Estamos hablando de años, no de décadas», afirma Webber.
En la actualidad, alrededor del 40% del hidrógeno que se produce en el mundo se obtiene del carbón, un proceso más contaminante y con más emisiones de carbono que la obtención de hidrógeno a partir del gas natural. Esto crea una considerable demanda a corto plazo de empresas que puedan suministrar hidrógeno ecológico o natural, afirmó Webber.
«Hay como un billón de dólares de hidrógeno ahí fuera… Es lo suficientemente grande como para ser como, ‘Bueno, esto es emocionante.’ «
Prof. Michael Webber, Universidad de Texas, Austin.
«Hay muchos usos finales para el hidrógeno simplemente para desplazar las formas más sucias en que se fabrica ahora», dijo. «Incluso si no creemos que el mercado del hidrógeno vaya a crecer -aunque yo creo que se multiplicará por 10 en los próximos 20 años-, hay un gran mercado para el hidrógeno más limpio».
Pero Koloma tampoco se precipita porque el mercado no está totalmente preparado.
«Los únicos grandes usuarios de hidrógeno son las refinerías y las plantas de amoníaco. Así que si sé dónde hay mucho hidrógeno, tengo que esperar a que se desarrollen los mercados», explica Johnson. «Estamos desarrollando nuestras capacidades y vamos a intentar que la comercialización se produzca en torno al momento en que la demanda de hidrógeno alcance realmente su punto máximo».
Impacto medioambiental
El hidrógeno arde con facilidad y puede ser explosivo a alta presión -recordemos las catástrofes del Hindenburg y del transbordador espacial Challenger-, pero no es probable que su perforación desencadene el tipo de suceso que ha devastado Centralia. Esto se debe a que existen bolsas de hidrógeno a miles de metros bajo tierra, aisladas del oxígeno. Un incendio de carbón como el de la ciudad natal de Darrah arde más cerca de la superficie y se mantiene gracias al oxígeno.
Además de estar libre de carbono, Darrah está convencido de que la perforación en busca de hidrógeno natural también utilizará menos agua que la necesaria para el petróleo y el gas natural y supondrá menos riesgos para el medio ambiente.
«La gasolina no se hizo popular porque la gente quisiera contaminar el clima. Se hizo popular porque era una fuente densa de energía a la que se podía acceder con un uso local del suelo y unos requisitos energéticos bajos», afirmó. «Cuando se piensa en el coste nivelado, la huella de carbono, la utilización de la tierra o el agua, ahí es donde aparecen todas las ventajas del hidrógeno geológico. Eso es tan impactante como la cantidad de hidrógeno que podemos poner en el mercado».
Webber, que admite que el hidrógeno geológico «me dejó alucinado» cuando empezó a estudiarlo hace cinco años, afirma que hay una especie de obviedad en él.
«La Tierra siempre tiene la respuesta, si se tiene la mente abierta y se busca», afirma. «La Tierra nos da energía eólica, solar, undimotriz e hidráulica; nos da petróleo, gas, carbón, turba y estiércol de vaca. ¿Por qué no iba a darnos hidrógeno? En cierto modo tiene sentido en un gran arco filosófico».
