Las reservas masivas de metano del fondo oceánico

[J.L.G. Fierro]

En los fondos de los mares tropicales y en el subsuelo de las regiones heladas de los casquetes polares existen cantidades masivas de metano, almacenado en unos compuestos sólidos en forma de caja, que forman las moléculas de agua, denominados clatratos. Dado que el efecto de gas invernadero del metano descargado a la atmósfera es 22 veces superior al del CO₂, resulta vital monitorizar la evolución de estos compuestos e incluso utilizarlos para producir hidrógeno limpio mediante una tecnología adecuada.

Tal como se avanzó en una nota previa de esta Weblog, los clatratos son compuestos moleculares cristalinos cerrados, formados por moléculas de agua, en cuyo interior almacenan gases. La particularidad de estos compuestos es que solamente son estables en determinadas condiciones de presión y temperatura.  Los clatratos de metano existen en sedimentos y estructuras geológicas localizadas en el fondo oceánico a profundidades superiores a 400 m (presión 40 atmósferas) incluso en el subsuelo polar helado. El clatrato se descompone en metano (gas) y agua (líquida) simplemente reduciendo la presión y aumentando la temperatura. El clatrato de metano se mantiene estable en las formaciones geológicas próximas a los fondos oceánicos y en el subsuelo de las regiones polares heladas, pero se descompone si la temperatura aumenta con la profundidad debido al flujo de calor que emerge del núcleo terrestre. Por tanto, la profundidad a la que ya no se forma este compuesto depende básicamente de las propiedades de transferencia de calora a nivel local y también del gradiente geotérmico de las formaciones geológicas.

Se ha estimado que la cantidad de energía almacenada en estos compuestos en el fondo oceánico puede ser al menos el doble de la energía total almacenada en las reservas de los combustibles fósiles presentes en la corteza terrestre. Esta cifra se sitúa alrededor de 21 x 10¹⁵ Nm³. Si bien se trata de estimaciones, no cabe duda que los clatratos de metano pueden representar una fuente adicional de recursos energéticos en el futuro. Sin embargo, la evolución de estas cantidades masivas de metano en función del posible incremento paulatino de la temperatura de las regiones polares, asociado al cambio climático, requiere atención extrema ya que pueden emitirse directamente a la atmósfera. Se sabe que el efecto de gas invernadero de un volumen de metano es equivalente a 22 volúmenes de dióxido de carbono. Este riesgo se debe minimizar mediante aplicación de tecnología adecuada. Cabe señalar el hecho de que la extracción de estos compuestos requiere tecnología de robots ya que se debe operar en muchos casos a presiones superiores a 300 atmósferas. Aún considerando esta barrera, algunos países como Japón e India que no disponen de recursos fósiles abundantes han mostrado gran interés en la recuperación de estos clatratos y en la tecnología que debe ponerse en práctica a tal efecto.

Además del análisis y vigilancia de estas reservas de metano, y en especial las que se encuentran en el subsuelo de las regiones polares heladas, se está considerando una alternativa limpia de generación de hidrógeno in situ mediante la tecnología convencional de reformado con vapor de agua. Este proceso de producción de hidrógeno a partir de metano genera cantidades también masivas de dióxido de carbono (por cada Tm de H₂ se generan aproximadamente 6.5 Tm de CO₂). La idea consiste en realizar este proceso sobre una plataforma flotante en el mismo lugar donde se extrae el clatrato de metano de tal forma que el CO₂ producido en el proceso de generación de hidrógeno se vuelve a reinyectar al fondo oceánico donde permanece en estado líquido o sólido. De esta forma las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera durante el proceso de reformado. El resultado final es un combustible limpio (hidrógeno) fácilmente transportable que no emite partículas ni gases de efecto invernadero a la atmósfera durante su producción y uso. Otra opción de conversión de los clatratos de metano no menos importante es la fabricación de compuestos vitales para la industria, como el amoníaco, sin emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera durante el proceso de producción.