El potencial de H2 de los carbones colombianos en condiciones naturales

La gasificación del carbón para fabricar dihidrógeno (H2) se ha conocido durante mucho tiempo como un proceso superficial. Trabajos recientes también han destacado el potencial generador de H2 de la Materia Orgánica (MO). La evolución de la MO genera H2 a lo largo del proceso, pero se espera que este gas solo permanezca como H2 libre después de la maduración y expulsión de los hidrocarburos (HC), lo que significa a una temperatura alta superior a 200 °C. En este artículo estudiamos el potencial de tres carbones terciarios diferentes de Amagá, La Jagua de Ibirico y Barrancas, todos ubicados en Colombia. Se estudiaron sus rendimientos de H2 utilizando un pirólisis y se cuantificó la cinética de generación de H2. Todos los carbones estudiados son inmaduros a tempranamente maduros como roca fuente (RF) con un alto contenido de TOC, entre el 66 y el 83 %, y un buen potencial de H2. Los valores más altos se encontraron para el área de Barrancas, donde el potencial alcanzó 25 mg H2/g de TOC. La temperatura correspondiente al pico de generación de H2 está entre 740 y 800 °C dependiendo de la velocidad de calentamiento. Esto corresponde a los 200-300 °C para la cocina de H2, incluso si la generación de H2 comienza antes, como ya se ha observado para rocas fuente ricas en materia orgánica continental. La comparación con los otros carbones muestra que el potencial de H2 es lineal con el TOC. En los carbones colombianos, el rendimiento de H2 en mg H2/g de roca es alrededor de 1/4 del contenido de TOC. En promedio, estos carbones tienen un rendimiento de H2 de aproximadamente 10,000 mmol H2/kg de roca, dos órdenes de magnitud por encima de los "mejores" olivinos. No obstante, debe tenerse en cuenta que la extrapolación de estos datos de laboratorio a cuencas sedimentarias sigue sin estar restringida y necesitará ser refinada cuando estén disponibles los datos de pozos y las herramientas de modelado.