3 sierpnia 2026 roku została zawarta umowa na realizację projektu GOSPOSTRATEG XIII – Strategicznego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych, finansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju. Laureatem konkursu na temat zgłoszony przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska jest konsorcjum trzech podmiotów – Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie (lider konsorcjum), Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego i Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk. Kierownikiem trzyletniego projektu GEO-H2-PL pn.: „Program poszukiwania, rozpoznawania i zagospodarowania złóż naturalnego wodoru dla kształtowania polityki surowcowej i energetycznej Polski”, opiewającego na prawie 17 mln złotych, jest dr hab. Henryk Sechman, prof. AGH, zaś koordynatorami prac po stronie PIG-PIB i IGSM PAN będą odpowiednio dr Krystian Wójcik i dr inż. Bogusław Bielec. Jest to pierwszy od niemal dekady tak duży i jednocześnie prestiżowy projekt realizowany w naszym Instytucie, stąd nad wyzwaniami organizacyjnymi i kwestiami merytorycznymi będą czuwać także prof. dr hab. Krzysztof Szamałek, Dyrektor Instytutu oraz mgr Jarosław Zacharski, ekspert w dziedzinie poszukiwań naftowych, którzy weszli w skład Komitetu Sterującego.
GEO-H2-PL: Program poszukiwania, rozpoznawania i zagospodarowania złóż naturalnego wodoru dla kształtowania polityki surowcowej i energetycznej Polski. Nagrodzony wniosek konsorcjum AGH, PIG-PIB i IGSMIE PAN na finansowanie projektu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach Strategicznego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych GOSPOSTRATEG XIII
Wodór naturalny, czyli przedmiot naszych badań i początek współpracy
W transformacji energetycznej, której ostatecznym celem ma być korzystanie z odnawialnych źródeł energii, wodór jest rozpatrywany jako czyste i bezpieczne dla środowiska, a przy tym powszechne i łatwe w otrzymywaniu paliwo (a czasem magazyn energii, o czym wspominaliśmy np. tutaj: https://www.pgi.gov.pl/aktualnosci/display/15795-pig-pib-na-warsztatach-wodorowych-w-niderlandach.html). Produkcja wodoru w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych (tzw. wodór zielony, wodór żółty) czy też przeróbka gazu ziemnego lub węgli (tzw. wodór szary, wodór brązowy i czarny) to tylko niektóre z wielu sposobów otrzymywania tego gazu.
Do niedawna zupełnie niedostrzeganym źródłem surowca był wodór geologiczny, czyli zakumulowany w skorupie ziemskiej. Często wchodzi on w skład inkluzji w minerałach i skałach, jednak, co bardziej interesujące z punktu widzenia geologii poszukiwawczej, może tworzyć akumulacje czystego gazu podobne do złóż gazu ziemnego lub towarzyszyć węglowodorom, czy też występować w postaci gazu rozpuszczonego w solankach w głębi Ziemi.
Czy takie nagromadzenia wodoru występują w Polsce i ewentualnie jakie mają znaczenie ekonomiczne? Z takim pytaniem zwrócili się w 2022 roku do PIG-PIB pracownicy ówczesnego Departamentu Geologii i Koncesji Geologicznych Ministerstwa Klimatu i Środowiska, zanim jeszcze do prasy zaczęły przebijać się artykuły opisujące pierwsze, i jak na razie jedyne udokumentowane, złoże czystego wodoru w Bourakébougou w Mali (Maiga, 2023: https://www.nature.com/articles/s41598-023-38977-y), a na głównych stronach gazet pojawiły się doniesienia o odkryciu największego złoża wodoru we francuskiej Lotaryngii (https://www.francaisedelenergie.fr/en/blog/2023/05/15/fde-announces-the-discovery-of-natural-hydrogen-in-the-lorraine-mining-basin/).
To zainspirowało nas do rozpoczęcia prac nad poszukiwaniem wodoru naturalnego w ramach zadań państwowej służby geologicznej, finansowanych ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (https://www.pgi.gov.pl/aktualnosci/display/16669-pig-pib-o-potencjale-zlozowym-wodoru-naturalnego-w-polsce-na-2-kongresie-surowcowym.html). Pokrewne prace były prowadzone także na AGH i w IGSM PAN.
Szybko okazało się jednak, że problematyka występowania wodoru naturalnego w Polsce, jego powszechność i złożone systemy geologiczne, w których wodór się pojawia, wymagają przeprowadzenia szerokich prac analitycznych, przekraczających kompetencje tylko jednej instytucji, co tym bardziej skłoniło nas do połączenia wysiłków i podjęcia współpracy. Formalnie rozpoczęła się ona w październiku 2024 roku, kiedy pod patronatem Ministerstwa Klimatu i Środowiska powołano Polską Inicjatywę na rzecz Naturalnego Wodoru, w skład której, oprócz wyżej wymienionych instytucji, wszedł także ORLEN S.A. (https://www.pgi.gov.pl/aktualnosci/display/15710-pig-pib-czlonkiem-geo-hydrogen-czyli-polskiej-inicjatywy-na-rzecz-naturalnego-wodoru.html). Pierwszym owocem tej inicjatywy jest właśnie nasz wspólny projekt finansowany ze środków NCBR.
Powołanie Polskiej Inicjatywy na rzecz Naturalnego Wodoru w 2024 r. Sygnatariusze porozumienia (od lewej): prof. dr hab. inż. Rafał Wiśniowski (Prorektor AGH ds. Współpracy), prof. dr hab. Krzysztof Szamałek (Dyrektor PIG-PIB), dr hab. inż. Magdalena Wdowin, prof. IGSMiE (Dyrektor IGSMiE PAN), dr inż. Wiesław Prugar (Członek Zarządu ds. Upstream, ORLEN S.A.). Fot. Zbigniew Sulima
Program poszukiwań wodoru naturalnego w Polsce
Na naszej planecie istnieje wiele miejsc, w których obserwuje się emisje wodoru, niekiedy bardzo spektakularne, takie jak głębokomorskie kominy hydrotermalne (tzw. białe i czarne smokersy na grzbietach śródoceanicznych), ekshalacje wulkaniczne, erupcje gejzerów, czy procesy zachodzące głębiej w skorupie ziemskiej podczas aktywności magmowej, metamorficznej, hydrotermalnej, w trakcie dojrzewania lub rozkładu materii organicznej, czy nawet zwykłego wietrzenia skał. Choć takie naturalne generatory wodoru nie występują współcześnie na terenie naszego kraju, z pewnością, takie lub inne, były aktywne w przeszłości geologicznej – w trakcie miliardów lat ewolucji skorupy ziemskiej w tej części Europy. I mogły doprowadzić do powstania naturalnych akumulacji wodoru, które do dziś czekają na odkrycie, dając tylko nieśmiałe oznaki swojej obecności.
Występowanie wodoru w głębi Ziemi w formie mniejszych lub większych akumulacji manifestuje się czasem na powierzchni terenu w formie charakterystycznych struktur diagenetycznych – tzw. kręgów koncentrycznych – bezodpływowych, pozbawionych roślinności płytkich zagłębień terenu o średnicy kilkunastu do kilkuset metrów i głębokości do 1 m, w obrębie których dochodzi do wysięków wodoru i jego ulatnianie do atmosfery. Poszukiwanie tych kręgów jest najprostszym sposobem identyfikacji wgłębnych akumulacji wodoru i – w ramach naszego projektu – będzie to m.in przedmiotem prac specjalistów z AGH.
Równolegle rozpoznawane będą także akumulacje wodoru towarzyszącego metanowi w złożach gazu ziemnego w Polsce. Obecność takich domieszek potwierdziła państwowa służba geologiczna niemal we wszystkich horyzontach gazonośnych na terenie naszego kraju, stąd te zagadnienia będą badane przez zespół naszego Instytutu. Równie ważne zagadnienia związane z odzyskiwaniem wodoru rozpuszczonego w solankach (szczególnie interesujące w kontekście odkryć we francuskiej Lotaryngii) będą badane przez IGSM PAN. Razem złoży się to na oszacowanie zasobów wodoru na terenie naszego kraju i identyfikację najbardziej perspektywicznych miejsc przyszłych poszukiwań.
I w tym momencie rozpocznie się chyba najbardziej spektakularna część naszego przedsięwzięcia: w trzech lokalizacjach, w których wszelkie przesłanki geologiczne i środowiskowe będą przemawiać za występowaniem akumulacji wodoru (np. poprzez obecność wysięków wodoru na powierzchni), PIG-PIB wykona trzy pełnordzeniowane otwory wiertnicze, które, drążąc wzdłuż dróg wysięku wodoru, uprawdopodobnią występowanie złoża w głębi Ziemi.
Wodór naturalny występuje w różnych poziomach stratygraficznych na obszarze Polski. Zapewne ma więc różnorodną genezę. Dr Krystian Wójcik z PIG-PIB zdefiniował główne systemy wodorowe, które prawdopodobnie występują lub występowały na obszarze naszego kraju. Będą one weryfikowane przez wszystkich członków konsorcjum w ramach projektu GEO-H2-PL finansowanego ze środków NCBR
Wodór naturalny występuje także jako domieszki w złożach gazu ziemnego w Polsce, jak np. w wielohoryzontowym złożu gazu ziemnego Tarnogród-Wola Różaniecka w utworach miocenu zapadliska przedkarpackiego. Niekiedy zawartość wodoru w złożach węglowodorów sięga nawet kilku procent obj. Domieszki te będą przedmiotem badań zespołu PIG-PIB w ramach projektu GEO-H2-PL finansowanego ze środków NCBR
Eksperymentalne badania dla rozpoznania i identyfikacji aktywnych/pasywnych wgłębnych systemów wodorowych w Polsce oraz testowanie najefektywniejszych z nich nowymi otworami wiertniczymi to najtrudniejszy etap prac w projekcie GEO-H2-PL. W trzech najbardziej perspektywicznych obszarach dla występowania akumulacji wodoru, a przy tym związanych z różnymi systemami geologicznymi, PIG-PIB wykona otwory wiertnicze wraz z poborem rdzeni i kompletem badań geochemicznych i geofizycznych
Kształtowanie polityki surowcowej i energetycznej Polski
Etap eksperymentalnych prac rozwojowych prowadzonych w PIG-PIB w ramach projektu GEO-H2-PL zwieńczy ocena znaczenia naturalnego wodoru dla polityki surowcowej państwa oraz przygotowanie założeń do polityki regulacyjnej i systemu koncesjonowania poszukiwań i wydobycia złóż naturalnego wodoru. Zagadnienia wodoru naturalnego nie występują bowiem w Polityce Surowcowej Państwa, Polityce Energetycznej Polski czy nawet Polskiej Strategii Wodorowej, a w świetle obecnych zapisów Prawa geologicznego i górniczego, złoża wodoru naturalnego są objęte własnością górniczą, stąd poszukiwanie i rozpoznawanie tego rodzaju złóż oraz prowadzenie eksploatacji jest regulowane tymi samymi zapisami jak w przypadku węglowodorów. Brak przy tym określonych granicznych wartości definiujących złoże wodoru i jego granice. O ile w przypadku wodoru jako gazu wolnego, występującego w skorupie ziemskiej podobnie jak gaz ziemny można posiłkować się rozwiązaniami przyjętymi chociażby dla gazów szlachetnych, w tym szczególnie helu, to w przypadku systemów wodorowych związanych z gazem rozpuszczonym w wodzie w ogóle brak jak na razie polskich i światowych analogów.
Na ostatnim i najważniejszym etapie projektu – w ramach prac przedwdrożeniowych – PIG-PIB zrealizuje cel główny projektu oraz całego konkursu GOSPOSTRATEG XIII, jakim jest opracowanie mapy drogowej poszukiwania, rozpoznawania i zagospodarowania złóż naturalnego wodoru w Polsce z programem działań i polityką rozwoju w Polsce i w skali regionalnej. Ułatwi to organom administracji państwowej i przedsiębiorcom działanie na rynku wodoru naturalnego w Polsce w skali makro i mikro. Równolegle konsorcjanci z AGH i IGSMIE PAN będą zajmować się zagadnieniami badania społecznej akceptacji poszukiwania i wydobywania wodoru naturalnego w Polsce oraz opracowaniem programu działań i polityk regionalnych zgodnych z Polityką Energetyczną Polski do 2040 r.
Zainteresowanych problematyką wodoru naturalnego w Polsce odsyłamy do publikacji naszego pracownika – dr. Krystiana Wójcika, która ukazała się w listopadowym numerze Przeglądu Geologicznego 2024 roku: https://www.pgi.gov.pl/dokumenty-pig-pib-all/publikacje-2/przeglad-geologiczny/2024/11-listopad-4/10693-wodor-naturalny-w-polsce/file.html
Projekt GEO-H2-PL „Program poszukiwania, rozpoznawania i zagospodarowania złóż naturalnego wodoru dla kształtowania polityki surowcowej i energetycznej Polski” finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach Strategicznego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych GOSPOSTRATEG XIII, UMOWA NR GOSPOSTRATEG13/0002/2025 z dnia 3 sierpnia 2026 r., kwota dofinansowania: 16 997 105,50 zł. Adresatem wyników projektu jest Ministerstwo Klimatu i Środowiska.
