La empresa con sede en Denver, Koloma, ha recaudado discretamente $91 millones de dólares para perforar en busca de hidrógeno libre de carbono que se genera continuamente bajo tierra. Si tiene éxito, podría impulsar la revolución de la energía limpia y potencialmente acceder a un mercado de $1 billón de dólares.
Han pasado 37 años desde que un fuego subterráneo de carbón obligó a la familia de Tom Darrah a huir de su hogar en Centralia, Pensilvania. Décadas después, el fuego que comenzó en la era de Kennedy sigue ardiendo bajo tierra a través de fracturas en las vetas de carbón, emitiendo dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno tóxico, convirtiendo a Centralia en un pueblo fantasma. Es uno de los desastres ambientales de más larga duración en la historia de Estados Unidos.
Una foto enmarcada de Centralia en los años previos al incendio adorna la pared de la oficina de Darrah en la Universidad Estatal de Ohio, donde es profesor de ciencias de la tierra y uno de los principales expertos en una nueva forma de energía subterránea que podría acelerar drásticamente el alejamiento de los combustibles fósiles que arruinan el planeta: el llamado hidrógeno “geológico”, que se ha encontrado en vastos yacimientos a lo largo de las placas tectónicas, donde las condiciones son propicias para que el elemento más ligero de la tierra permanezca en su forma pura y gaseosa.
“Está en todos los continentes”, dijo. “La cantidad que hay es profunda”.
Así como su potencial para mitigar una inminente catástrofe climática ya anunciada por olas de calor cada vez más intensas, lluvias más fuertes y huracanes más violentos. Esto se debe a que el elemento más abundante del universo es libre de carbono y tiene el mayor contenido de energía de cualquier combustible por peso. Pero nadie ha aprovechado la variedad subterránea y la ha convertido en un negocio.
Koloma, una startup secreta de Denver, cree que ha descubierto cómo hacer exactamente eso. Y el cofundador Darrah, quien figura en 16 patentes presentadas para encontrar y extraer eficientemente hidrógeno, planea un futuro en el que perforaremos para obtener hidrógeno tal como lo hemos hecho históricamente con el petróleo y el gas.
Koloma, fundada en secreto hace dos años y operando en sigilo hasta ahora, está perforando sus primeros pozos en el Medio Oeste, probando muestras de rocas y gas en su laboratorio de Columbus para determinar qué sitios tienen el mejor volumen y pureza de hidrógeno. Cuenta con $91 millones de dólares de financiación de Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates, Energy Impact Partners, Evōk Innovations, Prelude Ventures y Piva Capital, lo que la convierte en la startup más financiada en el espacio con diferencia.
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En la actualidad, el mundo utiliza aproximadamente 100 millones de toneladas métricas de hidrógeno al año, un mercado que vale más de $120 mil millones de dólares, según Goldman Sachs. La mayoría 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 Estados Unidos cree que tiene un papel más importante como fuente de energía sin carbono y combustible de transporte, y está invirtiendo grandes sumas de dinero en ello. Se destinaron $9.5 mil millones de dólares para proyectos de hidrógeno limpio en la Ley de Infraestructura de 2021 y se incluyó un crédito fiscal de $3 dólares por kilogramo para combustible de cero carbonos en la Ley de Reducción de la Inflación del año pasado.
Científicos como Doug Wicks, quien dirige el Programa de Proyectos de Investigación Avanzada en Energía del Departamento de Energía (ARPA-E), ven el hidrógeno geológico como una nueva opción importante para reemplazar los combustibles fósiles. Koloma y sus patrocinadores ven grandes ganancias: Goldman estima que el mercado del hidrógeno se duplicará a $250 mil millones de dólares para 2030 y superará el billón de dólares anuales para 2050. Gates insinuó el potencial del hidrógeno geológico en una publicación de blog de 2022 sobre la capacidad del elemento para ser un “cuchillo suizo” de energía limpia.
Los cofundadores Darrah, el CEO Pete Johnson y el director de Operaciones Comerciales Paul Harraka, quienes nunca habían discutido sobre la compañía con los medios de comunicación, no revelan 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 continúa ardiendo bajo la ciudad natal de Darrah, se genera continuamente, es un desarrollo esperanzador e inesperado, especialmente a medida que los efectos catastróficos del cambio climático causado por el hombre se vuelven innegables.
Michael Webber, experto en energía y profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Texas en Austin, cree que hay fácilmente billones de kilogramos de hidrógeno atrapados bajo tierra, aunque aún no se sabe cuánto se puede acceder de manera económica. (También es CTO del inversor de Koloma, Energy Impact Partners, y se negó a hacer comentarios sobre la startup).
“Un kilogramo de hidrógeno vale $1 dólar. Así que, si hay un billón de kilogramos, hay alrededor de $1 billón de dólares en hidrógeno ahí afuera, y alguna fracción de eso se puede producir con éxito”, dijo. “Es lo suficientemente grande como para decir, ‘Esto es emocionante'”.
“Todo se trata de la roca”
El hidrógeno ha sido promocionado como una opción de energía limpia durante décadas, pero no ha cumplido su potencial. Cuando se pasa por una celda de combustible, es una energía limpia y pura: electricidad producida con solo agua como subproducto. Se puede utilizar como combustible gaseoso o líquido sin carbono para camiones, autobuses, automóviles e incluso barcos y trenes, así como generadores de energía estacionarios. Pero es complicado trabajar con él. Es el elemento más ligero de la tabla periódica y generalmente existe en la naturaleza en combinación con otros elementos, como oxígeno, carbono y azufre. Puede fluir a través de tuberías como el gas natural, pero puede hacer que se vuelvan quebradizas y tengan fugas. También es altamente inflamable y debe ser comprimido y enfriado a temperaturas muy bajas cuando se almacena, lo que requiere energía adicional.
Los incentivos multimillonarios de Estados Unidos se centran en el hidrógeno “verde”, fabricado a partir de agua y energía renovable, o el hidrógeno “azul”, fabricado a partir de gas natural, pero con el carbono capturado y mantenido fuera de la atmósfera. Pero Koloma cree que el hidrógeno geológico, también conocido como blanco o dorado, será una forma mucho más barata y menos intensiva en energía.
La compañía espera que el hidrógeno geológico y sus operaciones de producción califiquen para los fondos relacionados con la Ley de Infraestructura y los créditos fiscales de producción de hidrógeno limpio. Harraka, cofundador de Koloma y director de operaciones comerciales, dijo que el hidrógeno geológico está recibiendo “un amplio apoyo bipartidista porque ofrece la oportunidad de producir energía limpia a partir de fuentes completamente nacionales, creando empleos e invirtiendo en comunidades”.
Al igual que los prospectores de la Fiebre del Oro que creen haber encontrado un rico yacimiento o los perforadores de petróleo que anticipan un chorro, Koloma no quiere que sus competidores sepan dónde está buscando y perforando. Sus fundadores solo dicen que sus primeros pozos están en el Medio Oeste de Estados Unidos y podrían explorar oportunidades internacionales con el tiempo. Natural Hydrogen Energy y HyTerra, dos competidores más pequeños de Koloma, están preparando sus propios pozos de prueba en Nebraska y Kansas a lo largo del Sistema de Fallas del Midcontinent de 1,931 kilómetros, una fisura tectónica en el medio de América del Norte. Koloma no confirma si también está operando en esa región.
“Nos estamos enfocando en lugares donde no solo creemos que hay el tipo adecuado de gas y roca, sino también lugares que pueden convertirse en productores comerciales”, dijo Johnson, un inversionista de energía de larga data que anteriormente dirigió Monolith Materials, una empresa que produce hidrógeno a partir de gas natural. “Todo se trata de la roca… cuánto gas podría estar conteniendo; cómo se va a mover el gas a través de esa roca. Es un proceso continuo de tratar de comprender la roca”.
“Alguien no está pensando”
Darrah, de 41 años, un científico robusto que parece el jugador de fútbol americano y luchador de la preparatoria que solía ser, es “un geoquímico de clase mundial”, según Webber. Su laboratorio en la Universidad Estatal de Ohio, adyacente al extenso South Oval Mall arbolado de la universidad, está lleno de espectrómetros de masas, equipos de medición sensible, probetas y tubos envueltos en papel de aluminio. Junto con la antigua foto de Centralia, hay una imagen enmarcada del enérgico general George S. Patton de la Segunda Guerra Mundial con una cita que a Darrah le gusta: “Si todos piensan igual, entonces alguien no está pensando”.
“La Tierra nos da viento, solar, olas e hidro; nos da petróleo, gas, carbón, turba y estiércol de vaca. ¿Por qué no nos daría hidrógeno?”
Prof. Michael Webber, Universidad de Texas, Austin
Ha investigado el hidrógeno natural durante unos 15 años, viajando por el mundo en misiones geológicas a África, Europa, Australia y otras regiones para confirmar su existencia y las condiciones más propicias para generarlo. Esa experiencia lo llevó a sentir un especial cariño por las maravillas geológicas de Etiopía, y al principio bautizó a la empresa como Lalibela Labs, en referencia a la antigua ciudad del país con iglesias talladas en roca, similares a las de Jerusalén antigua. Luego, la rebautizó como Koloma en alusión a Coloma, California, lugar donde otro descubrimiento geológico en 1848 desencadenó la fiebre del oro de California.
“No me fui de Centralia para buscar hidrógeno natural”, dijo durante el almuerzo en un pub con jardines en un suburbio arbolado de Columbus. “Pero a la vista, es bastante obvio que siempre estuve pensando en cosas como esa”.
Con su financiamiento, la experiencia geológica de Darrah para saber dónde buscar —incluyendo una patente para utilizar satélites e imágenes láser con aprendizaje automático para realizar un análisis detallado de sitios prometedores que desarrolló en la Universidad Estatal de Ohio— y reclutamientos como la directora de operaciones Carrie Hudak, una geóloga y experta en perforación que dirigió importantes proyectos de campos de petróleo y gas para Anadarko Petroleum, Koloma cree que está posicionada para dominar el espacio.
“Ha construido una ventaja increíble en propiedad intelectual con su tecnología única y herramientas de inteligencia artificial”, dijo Eric Toone, líder técnico de Breakthrough Energy y exprofesor de química en la Universidad de Duke.
Y hay un beneficio adicional de perforar para obtener hidrógeno: a menudo se encuentra helio de alto valor en los mismos depósitos subterráneos, lo que crea la posibilidad de que Koloma se beneficie de dos gases diferentes. Según una estimación de 2022 del Servicio Geológico de Estados Unidos, el helio se vende por alrededor de $310 por mil pies cúbicos.
“Eso ha capturado la imaginación de mucha gente, el hecho de que puedas tener dos recursos en el mismo lugar”, dijo Darrah.
“Años, no décadas”
El inicio de la exploración y perforación activa por parte de diferentes empresas e incluso un nuevo programa del Departamento de Energía, que otorga subvenciones de investigación a empresas y universidades para encontrar formas de aumentar el flujo de hidrógeno desde los depósitos subterráneos, sugiere que la producción comercial de hidrógeno geológico no está muy lejos.
“Estamos hablando de años, no décadas”, dijo Webber.
Actualmente, alrededor del 40% del hidrógeno producido a nivel mundial se obtiene a partir del carbón, un proceso más intensivo en carbono y contaminante que extraerlo del gas natural. Eso crea una considerable demanda a corto plazo para las empresas que pueden suministrar hidrógeno verde o natural, dijo Webber.
“Hay una gran cantidad de usos finales para el hidrógeno solo para reemplazar las formas más contaminantes en las que se produce actualmente”, dijo. “Incluso si no crees que el mercado del hidrógeno vaya a crecer —aunque creo que crecerá en un factor de 10 en los próximos 20 años—, hay un gran mercado para un hidrógeno más limpio”.
Pero Koloma tampoco se apresura al mercado porque aún no está completamente listo.
“Los únicos grandes usuarios de hidrógeno son las refinerías y las plantas de amoníaco. Así que si sé dónde hay mucho hidrógeno, necesito esperar a que se desarrollen los mercados”, dijo Johnson. “Estamos construyendo nuestras capacidades y vamos a intentar sincronizar la comercialidad con el momento en que la demanda de hidrógeno esté realmente en su punto máximo”.
Impacto ambiental
El hidrógeno arde fácilmente y puede ser explosivo bajo alta presión —recuerde los desastres del Hindenburg y del transbordador espacial Challenger—, pero la perforación para obtenerlo no es probable que desencadene el tipo de evento que ha devastado Centralia. Esto se debe a que las bolsas de hidrógeno existen a miles de pies bajo tierra, selladas herméticamente y sin oxígeno. Un incendio de carbón como el que se encuentra bajo la ciudad natal de Darrah arde más cerca de la superficie y se mantiene con oxígeno.
Además de ser libre de carbono, Darrah está convencido de que la perforación para obtener hidrógeno natural también utilizará menos agua que la necesaria para el petróleo y el gas natural, y representará menos riesgo para el medio ambiente.
“La gasolina no se volvió popular porque las personas querían contaminar el clima. Se volvió popular porque era una fuente densa de energía que se podía obtener con un bajo uso de la tierra y bajo consumo de energía local”, dijo. “Cuando se piensa en el costo nivelado, la huella de carbono, el uso de la tierra o el agua ahí es donde se encuentran todas las ventajas del hidrógeno geológico. Eso es tan impactante como la cantidad de hidrógeno que podemos poner en el mercado”.
Webber, quien admite que el hidrógeno geológico “le sorprendió” cuando comenzó a estudiarlo hace cinco años, dice que tiene una especie de obviedad.
“La tierra siempre tiene la respuesta si estás dispuesto a tener una mente abierta y a mirar”, dijo. “La tierra nos brinda el viento y la energía solar, las olas y la hidroelectricidad; nos da petróleo, gas, carbón y turba y estiércol de vaca. ¿Por qué no nos daría hidrógeno? Tiene sentido en un gran arco filosófico”.
Publicada en Forbes Us.