El potencial del hidrógeno geológico como combustible para la descarbonización ha estimulado inversiones millonarias y no menos de 10 empresas de exploración que buscan monetizar sus tentadoras perspectivas, pero aún quedan desafíos importantes antes de que el posible combustible bajo en carbono pueda lograr un uso generalizado, según un análisis de S&P Global Commodity Insights.
«Históricamente, se pasó por alto el hidrógeno geológico», dijo Geoffrey Ellis, geólogo investigador del Servicio Geológico de Estados Unidos en una entrevista reciente con S&P Global.
A pesar de tener las herramientas, las empresas de exploración y producción no buscaban hidrógeno, pero «ahora está claro… que cualquiera que esté haciendo cualquier tipo de perforación y produciendo gas está buscando hidrógeno; lo ven como un recurso potencial», dijo Ellis.
También lo ven como una fuente potencial de ingresos, ya que existe un mercado en crecimiento para el hidrógeno.
Se prevé que la demanda mundial de gas aumentará de los 97 millones de toneladas anuales actuales, que se utilizan principalmente en el sector industrial, a 119 millones de toneladas anuales en 2030 y 265 millones de toneladas anuales en 2050, según datos de S&P Global.
«Hay una gama muy amplia de producción, que va desde miles de megatoneladas hasta miles de millones de mega toneladas», la mayor parte de las cuales es inaccesible, pero la cantidad que puede estar disponible es significativa, dijo Ellis.
«Si hubiera, digamos, 10 millones de megatones de hidrógeno natural en estas acumulaciones, y pudiéramos encontrar un 2% o un 3% que fuera lo suficientemente poco profundo y lo suficientemente grande, y económico, que potencialmente podría satisfacer toda la demanda mundial de hidrógeno durante cientos de años, años», según los cálculos de Ellis.
Ellis estima que puede haber suficiente hidrógeno natural recuperable para suministrar más de 500 veces la proyección de demanda anual global de S&P Global en 2050.
En teoría, el hidrógeno geológico limpio y barato aumentaría la penetración en el mercado de la industria, el transporte y la generación de energía, reduciendo potencialmente las emisiones sin un impacto significativo en los costos.
Además, con las estrategias de hidrógeno establecidas a nivel mundial, políticas como la Ley de Reducción de la Inflación (IRA, por sus siglas en inglés) en los Estados Unidos, donde los Créditos Fiscales para la Producción de Hidrógeno de 45 V (PTC, por sus siglas en inglés) brindan fuertes subsidios a proyectos de producción de hidrógeno elegibles en función de la intensidad de las emisiones de gases de efecto invernadero de su ciclo de vida.
El hidrógeno geológico tiene una intensidad de carbono de 0,37 kg de CO2e por kilogramo de hidrógeno cuando se incluyen las emisiones incorporadas del revestimiento del pozo y las emisiones de hidrógeno, según un artículo publicado en Joule por el Dr. Adam Brandt de Stanford.
Como resultado, el hidrógeno geológico podría teóricamente caer por debajo del umbral de 0,45 kg CO2e/kg por hidrógeno dentro de la intensidad de emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida del IRA 45V y ser elegible para el nivel superior de crédito fiscal de $3/kg de hidrógeno producido. Esto lo convierte en una oportunidad atractiva para las empresas de exploración.
«La legislación Hydrogen PTC refleja el interés nacional de producir la mayor cantidad de hidrógeno limpio y económico posible. Premia tecnologías como el hidrógeno geológico, que produce hidrógeno con las menores emisiones de carbono», afirmó Paul Harraka, director comercial de Koloma, una empresa de hidrógeno geológico. empresa con más de 90 millones de dólares recaudados de capitalistas de riesgo.
«Aprovechar este recurso renovable, junto con otras formas de energía limpia, ayudará al mundo a alcanzar objetivos críticos de descarbonización», dijo Harraka a S&P Global.
Costo del hidrógeno y estructura de financiamiento.
Como tecnología emergente con brechas en conocimiento y tecnología, la estructura de financiamiento para la exploración de hidrógeno es diferente en comparación con otras formas de producir hidrógeno y proyectos derivados donde los proyectos se financian sobre la base de volúmenes de producción conocidos y ventas futuras.
Los proyectos de hidrógeno y derivados con bajas emisiones de carbono requieren mucho capital y, cuando conducen a FID, la mayoría de los proyectos necesitan algún tipo de acuerdo de compra de suministro que asegure a un comprador una parte o todo el volumen del proyecto, lo que lo haga viable. Este modelo es similar a otros proyectos de financiación de energía y productos básicos.
El modelo financiero y de financiación para el hidrógeno geológico difiere y comparte más similitudes con tecnologías emergentes que se encuentran en sus etapas iniciales, dada la incertidumbre en las perspectivas de la exploración de hidrógeno con bajas emisiones de carbono y su viabilidad económica.
«Koloma ha sido respaldado por muchos de los principales fondos de capital de riesgo centrados en el clima del mundo desde su fundación hasta el presente», dijo Harraka.
«Como cualquier negocio en crecimiento y tecnología en desarrollo, nuestra estructura de financiación evolucionará con el tiempo y probablemente incluirá proveedores de capital energético más tradicionales a medida que nuestras actividades de exploración crezcan», añadió Harraka.
Tecnología disruptiva
«Desde la perspectiva de los precios, [el hidrógeno geológico] podría ser muy disruptivo. Pero en las cantidades necesarias para desplazar a los combustibles fósiles a escala global, es poco probable que el hidrógeno natural por sí solo logre eso», dijo Luke Velterop, ex director de operaciones de Hyterra, una empresa de hidrógeno natural. dijo a S&P Global una empresa de exploración que se prepara para perforar en el Medio Oeste de Estados Unidos.
«El hidrógeno geológico es complementario de las otras fuentes secundarias de hidrógeno que se están desarrollando e implementando, cada una de las cuales tiene sus mejores usos», dijo Erik Scher, director comercial de Koloma.
La diferencia de costos entre las nuevas tecnologías y el hidrógeno convencional es una de las barreras para la adopción en el mercado del hidrógeno bajo en carbono, y los hallazgos de estos pozos exploratorios y los desarrollos de investigación pueden ayudar a cerrar esta brecha.
«Me sorprende que haya habido muy poca financiación para este tipo de investigación, en cualquier parte del mundo, en relación con la cantidad de dinero que se ha invertido en la investigación del hidrógeno azul y verde», añadió Ellis a pesar de reconocer la Investigación Avanzada del Departamento de Energía. La Agencia de Proyectos-Energía, o ARPA-E, anunció el 7 de septiembre una financiación de hasta 20 millones de dólares para el desarrollo e investigación de soluciones tecnológicas para la exploración y extracción geológica de hidrógeno.
Barrera que queda por superar
«El valor real es descubrir un recurso de hidrógeno de carga base, para proporcionar energía, combustible o materia prima disponible las 24 horas del día, los 7 días de la semana, cualquiera que sea la demanda del cliente», añadió Velterop, sugiriendo que se daría prioridad a los pozos de exploración cercanos a los usuarios finales.
La exploración de este combustible «permitiría construir la infraestructura de derivados del hidrógeno en torno a estas fuentes de hidrógeno de carga básica a largo plazo», añadió Scher.
«La pregunta no es, ¿está ahí abajo? La pregunta es, ¿está en acumulaciones que podrían encontrarse y producirse? Ésa es la investigación que necesitamos hacer. ¿Cómo podemos predecir dónde podría estar acumulándose y cómo podemos hacerlo? desarrollar las herramientas para encontrarlo», añadió Ellis.
Con ese fin, el USGC está tomando el modelo de sistema petrolero utilizado para la exploración de petróleo y gas y «adaptándolo para el hidrógeno, donde tenemos diferentes rocas generadoras que pueden generar hidrógeno, pero algunas cosas son similares. La forma en que el hidrógeno se mueve a través del subsuelo es similar a la forma en que se mueven otros gases como el metano o el CO2», añadió Ellis.
En cuanto a la exploración, «también estamos trabajando para adaptar las tecnologías que tenemos para la exploración de petróleo y gas, e incorporar tecnología de exploración mineral y geotérmica y encontrar cómo podemos optimizar un programa de exploración para apuntar a la acumulación natural de hidrógeno», agregó Ellis.
El USGS está trabajando para tener un mapa basado en la web que esté listo para fin de año.
En tiempos en los que las empresas de exploración de hidrógeno se están preparando para perforar sus pozos exploratorios y demostrar su valía, las grandes empresas de petróleo y gas estarán observando desde el margen, añadió Ellis, «manteniendo un ojo en ello y viendo lo que está sucediendo».
«Cuando obtengamos resultados de estos pozos [exploratorios], si escuchamos noticias de resultados positivos allí, entonces creo que eso realmente catalizará las cosas más que hoy. Esto realmente podría despegar», afirmó Ellis.
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