Biały wodór pod Polską? Naukowcy sprawdzą, czy mamy złoża cennego surowca

Audio generowane przez AI. Może zawierać błędy.

Polska dołączyła do nielicznej grupy państw, które chcą wydobywać naturalny wodór.   

Konsorcjum kierowane przez Akademię Górniczo-Hutniczą z Krakowa rozpoczęło projekt GEO-H2-PL, czyli program poszukiwania i rozpoznania krajowych złóż cennego surowca, jakim jest tzw. biały wodór.

Analiza do strategii surowcowej państwa

W konsorcjum są także Państwowy Instytut Geologiczny (PIG-PIB) oraz Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN. Na trzy lata badań naukowcy otrzymali 17 mln zł. To najdroższe jak dotąd przedsięwzięcie związane z pozyskiwaniem wodoru.

Najważniejszy cel projektu nie jest wyłącznie naukowy. Dzięki niemu ma powstać m. in. cała mapa drogowa poszukiwania, rozpoznawania i zagospodarowania naturalnego wodoru w Polsce. Wyniki tych badań mają stworzyć podstawy do późniejszych decyzji inwestycyjnych firm.

Projekt ma bowiem wskazać miejsca, w których ryzyko wykonania kosztownego głębokiego odwiertu będzie na tyle ograniczone, by dalszymi poszukiwaniami mógł zainteresować się przemysł. Najpierw jednak trzeba zrozumieć, jak naturalny wodór jest generowany, jak migruje i gdzie może się akumulować.

– Chcemy wskazać w Polsce obszary perspektywiczne, takie, które mogą zawierać naturalny wodór. Będziemy chcieli oszacować potencjalne zasoby i zastanowić się nad technologią przyszłej eksploatacji, a także ich wpływem na środowisko – mówi prof. Henryk Sechman z AGH, kierownik projektu GEO-H2-PL.

Rząd chce zaś na podstawie danych naukowców stworzyć mapę drogową rozwoju krajowego sektora naturalnego wodoru i polityki surowcowej i energetycznej Polski. Na razie strategiczne dokumenty państwa pomijają wodór. Nie wiadomo nawet, kiedy nagromadzenie H₂ można uznać za złoże.

Wyniki badań pozwolą więc odpowiedzieć na pytania o możliwości i wydobycia, i wykorzystania naturalnego wodoru w przyszłym miksie energetycznym Polski.

Badanie wzdłuż i wszerz

Badacze będą analizować dane satelitarne, geologiczne, hydrogeologiczne, sejsmiczne i informacje z odwiertów naftowych i gazowych. Przeprowadzą też szereg badań geochemicznych, petrofizycznych i geofizycznych oraz badania gazów glebowych.

W trzech najlepiej rokujących miejscach mają powstać otwory badawcze.

– Złóż wodoru w ten sposób nie odkryjemy, bo są to zbyt płytkie odwierty – zastrzega prof. Sechman.

I dodaje, że badacze chcą pobrać materiał skalny i sprawdzić m.in. jak wraz z głębokością zmienia się stężenie wodoru i nasycenie skał tym gazem. Jeżeli wyniki będą obiecujące, to w kolejnym etapie, czyli po zakończeniu badań, mogą wejść firmy. Będzie to już znacznie droższe przedsięwzięcie.

– Żeby naprawdę odkryć złoże, trzeba wykonać głęboki odwiert, na dwa, trzy lub cztery kilometry. Koszty takich działań idą już w dziesiątki milionów złotych. Projekt badawczy ma na celu wskazanie obszarów perspektywicznych dla pozyskania wodoru naturalnego jako kopaliny głównej i towarzyszącej – mówi prof. Sechman

Podkreśla, że końcowym „produktem” badań będą m.in. konkretne schematy wejścia firm na rynek wodoru naturalnego w Polsce.

–  Chcemy uszeregować obszary Polski według perspektywiczności występowania wodoru naturalnego i ewentualnej możliwości jego wydobycia. Planujemy też zbudować modele systemów wodorowych – mówi prof. Sechman.

Dane będą szybciej niż się wydaje

Pierwsze ważne odpowiedzi będą znane już w połowie okresu trwania projektu, wiosną 2028 roku.

– Pierwsze naprawdę istotne odpowiedzi powinniśmy mieć mniej więcej po 18 miesiącach. Wtedy będziemy już wiedzieli znacznie więcej o tym, jakie obszary w kraju mogą być perspektywiczne i czy wyniki badań uzasadniają przejście do kolejnych etapów – mówi badacz AGH.

A co, jeżeli po tych 18 miesiącach okaże się, że wodoru tam, gdzie się go spodziewano po prostu nie ma? Projekt zapewne i tak będzie kontynuowany, bo zgodnie z grantem NCBR nie da się go zmodyfikować w trakcie jego trwania.

Czy to się opłaci?

Co byłoby największym sukcesem projektu? Wskazanie miejsc, gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo nagromadzeń naturalnego wodoru.

Opłacalność ewentualnego wydobycia będzie zależała od stężenia wodoru, ale nie tylko.

– Przy 10–20 proc. stężeniu wodoru można analizować eksploatację, ale to nie jest sztywne kryterium ekonomiczne. Liczą się też głębokość zalegania złoża, wielkość zasobu czy skład gazu – tłumaczy kierownik projektu AGH.

Profesor wyjaśnia, że można mieć wysokie stężenie i słaby przypływ albo niższe stężenie, ale duży zasób i wysoką wydajność, czy też podwyższone stężenie helu w gazie – to też wpływa na ekonomikę wydobycia.

Nikt dotąd nie oceniał tego surowca jako zasobu o znaczeniu gospodarczym.

Co kryją skały w Polsce?

Wodór może występować samodzielnie, w mieszaninie z metanem, azotem czy helem, a także może być rozpuszczony w wodach podziemnych. Naukowcy chcą sprawdzić każdy z tych obszarów.

– Dla przykładu, chcemy pod tym kątem poddać badaniu złoża solanek, wód leczniczych i termalnych występujących w różnych rejonach Polski. Tym będzie zajmował się  Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN – mówi profesor Sechman.

Naukowcy chcą też ocenić, czy ewentualne zasoby mają zdolność do odtwarzania się.

– W części systemów wodór może być stale generowany przez procesy geologiczne. Trzeba zbadać, jak szybko wodór się odtwarza i czy tempo odbudowy surowca ma znaczenie gospodarcze – podkreśla.

Według PIG-PIB, wodór jako domieszkę gazu ziemnego potwierdzono niemal we wszystkich horyzontach gazonośnych w Polsce. Instytut wskazuje w swoich publikacjach, że występuje on w co najmniej 152 złożach węglowodorów. W części z nich jego zawartość sięga kilku procent, przy historycznie odnotowanym maksimum 10,4 proc.

Naturalny wodór nie jest dla polskich geologów odkryciem ostatnich kilku lat. Już w 1966 r. Stanisław Depowski z Instytutu Geologicznego opisywał występowanie wolnego wodoru w gazach na Niżu Polskim, w niektórych przypadkach przekraczające 10 proc., oraz postulował dalsze badania tego zjawiska. Przez kolejne dekady wodór rejestrowano przy okazji poszukiwań ropy i gazu oraz badań geochemicznych. Dotąd jednak nie poszukiwano złóż wodoru jako osobnego surowca. Takie podejście pojawiło się na poziomie państwowego programu dopiero w 2022 r., gdy resort Klimatu zainicjował w PIG-PIB prace nad oceną perspektyw występowania i gospodarczego wykorzystania naturalnego H₂.

Państwowy Instytut Geologiczny zaczął zajmować się wodorem systematycznie po 2022 r., gdy Ministerstwo Klimatu i Środowiska zwróciło się z pytaniem, czy w Polsce mogą istnieć jego nagromadzenia i czy mogą mieć znaczenie gospodarcze. PIG rozpoczął wtedy prace w ramach zadań państwowej służby geologicznej finansowanych przez NFOŚiGW. Równolegle podobne badania prowadzono na AGH i w IGSMiE PAN.

Kooperacja kilku instytucji rozpoczęła się dokładnie dwa lata temu, gdy powołano Polską Inicjatywę na rzecz Naturalnego Wodoru Geo-Hydrogen. Jednym z jej uczestników został wówczas Orlen. Spółka nie znalazła się jednak w formalnym konsorcjum tegorocznego projektu, bo na udział komercyjnej firmy nie pozwalała formuła konkursu grantowego NCBR.

Wodór z innych źródeł

To, czego w Polsce dotąd nie zrobiono, to nie wykonano jeszcze żadnego głębokiego odwiertu poszukiwawczego zaprojektowanego, by odkryć komercyjne złoże naturalnego wodoru. Także trzy wiercenia zaplanowane w GEO-H2-PL nie będą takimi odwiertami.

Polska ma za to doświadczenie z innymi elementami gospodarki wodorowej. Projekt HESTOR sprzed 10 lat, w którym liderem była Grupa LOTOS, a partnerami kilka uczelni technicznych, badał możliwość magazynowania wodoru w kawernach solnych. Naukowcy analizowali m.in. możliwość wykorzystania polskich złóż soli do wielkoskalowego magazynowania energii w postaci wodoru. Był to ważny etap budowania kompetencji, ale HESTOR nie szukał wodoru – zakładał, że wcześniej wyprodukowany wodór zostanie wtłoczony pod ziemię.

Kolejnym przykładem jest zakończony w 2024 r. projekt VETNI, realizowany przez Orlen, Instytut Energetyki–PIB i AGH. Powstał w jego ramach system wytwarzania wodoru, ale to również technologia produkcji, a nie wydobycia naturalnego H₂.

W latach 2023–2026 Główny Instytut Górnictwa koordynował z kolei międzynarodowy projekt HydroMine. Tu surowcem jest wysokoenergetyczna frakcja odpadów komunalnych RDF (to takie, których nie udało się poddać recyklingowi, ale które mają stosunkowo wysoką wartość opałową). Odpady są zgazowywane, a z powstałego gazu wydzielany jest wodór.

W stronę odzyskiwania wodoru z odpadów idzie także najnowszy projekt badawczy, w który zaangażowana jest Politechnika Wrocławska. Co ważne, to przedsięwzięcie od początku jest nastawione na efekty użyteczne dla przemysłu.

Wodór z odpadów do produkcji stali

Projekt BioH2Steel, w którym polską częścią kieruje Politechnika Wrocławska, jest całkowicie inny od GEO-H2-PL z AGH. Zamiast szukać wodoru, naukowcy chcą go wytworzyć z biomasy odpadowej i innych bioodpadów, a następnie wykorzystać w produkcji stali.

W BioH2Steel bierze udział 13 partnerów z Polski, Niemiec, Austrii, Szwecji i Danii. Całością kieruje Uniwersytet w Stuttgarcie. Na wyniki niecierpliwie czeka zaś niemiecki oddział hutniczego potentata ArcelorMittal. W Polsce Politechnika Wrocławska współpracuje z Wojskowym Instytutem Techniki Inżynieryjnej oraz firmą Metalerg Serwis.

– W dużym uproszczeniu: chcemy wziąć odpadową biomasę, na przykład zrębki drewniane czy osady ściekowe ,  w wysokiej temperaturze zamienić ją w gaz. Następnie z tego gazu usuwamy niepożądane składniki, w efekcie otrzymujemy gaz, w którym jest znacznie więcej wodoru. Taki gaz chcemy wykorzystać w procesie produkcji stali – wyjaśnia prof. Halina Pawlak-Kruczek, która kieruje projektem BioH2Steel na Politechnice Wrocławskiej.

Do kogo trafi gotowa technologia?

Budżet całego przedsięwzięcia sięga 4,4 mln euro, z czego na polskich partnerów przypada ponad 2,23 mln zł. Prof. Pawlak-Kruczek zaznacza, że badania nad pozyskiwaniem wodoru z bioodpadów trwają od lat, ale najnowszy projekt ma szansę być przełomowy.

– Każdy z partnerów już ma dopracowane różne własne tzw. piloty, czyli każdy już coś umie w całym procesie. Część rozwiązań znajduje się już na etapie przedwdrożeniowym, a niektóre są już stosowane.  My także prowadziliśmy już różne badania w tym zakresie. Projekt, w którym uczestniczymy teraz polega zaś na tym, że połączymy każdy z tych elementów w łańcuchu procesu tak, aby powstała gotowa technologia. Nad tym właśnie pracujemy – wyjaśnia badaczka Politechniki Wrocławskiej.

Każdy konsorcjant ma inne zadanie, ale prawo do wykorzystania całego wynalazku. Polacy zajmują się zgazowaniem bioodpadów, Austriacy odpowiadają za testy dużej skali (sprawdzenie technologii).

– Każdy z partnerów ma udział w rozwiązaniu totalnym. Każdy partnerów może wykorzystać tę technologię w sposób, nazwijmy to, prawie dowolny. My możemy udostępnić technologię firmie. Każdy zakład wymaga jednak osobnego projektu i dopasowania rozwiązania do jego warunków – do konkretnej instalacji i konkretnego procesu produkcyjnego – wyjaśnia profesor Pawlak-Kruczek.

Ekonomia przemawia za poszukiwaniami

Projekt BioH2Steel ma podnieść dojrzałość rozwiązania mniej więcej z poziomu TRL 4–5 do TRL 6–7, czyli od technologii sprawdzanej w warunkach laboratoryjnych do demonstracji znacznie bliższej przemysłowi. To wciąż nie oznacza gotowej instalacji komercyjnej. Prof. Pawlak-Kruczek w rozmowie podkreślała, że nie można dziś zadeklarować konkretnego terminu wdrożenia.

Ekonomiczny argument pozostaje jednak mocny. Jednym z największych ograniczeń technologii wodorowych wciąż są koszty. Do produkcji wodoru metodą elektrolizy potrzebna jest duża ilość energii elektrycznej, ale też drogie surowce rzadkie – platyna i iryd.

- Na świecie trwa walka o to, by dostać wodór najtaniej, jak się da – mówi prof. Pawlak-Kruczek.

Która metoda jest tańsza? Zdaniem prof. Pawlak-Kruczek wodór z bioodpadów powinien być tańszy od wodoru z elektrolizy, ale to też nie jest jednoznaczne. Nasi rozmówcy podkreślają, że na tym etapie rozwoju technologii koszty pozyskania wodoru zawsze trzeba wyliczać indywidualnie dla konkretnego zakładu, konkretnego strumienia odpadów czy konkretnej skali instalacji.

– W BioH2Steel surowcem mają być odpady, które często stanowią dla właściciela koszt zagospodarowania. Ale np. osady ściekowe zawierają bardzo dużo wody. Ich przygotowanie i suszenie wymaga energii, a zintegrowana instalacja zgazowania, oczyszczania i separacji będzie kosztowna – mówi badaczka z Wrocławia.

Ile kosztuje wodór?

Profesor Sechman nie zgadza się natomiast z podejściem niektórych ekspertów, że bardziej niż wydobywać z głębin wodór naturalny opłaca się wodór odzyskiwać, np. z biomasy lub produkować go przemysłowo.

– Zaletą wydobycia naturalnego wodoru jest brak zużycia dużych ilości energii na jego produkcję. Ale rzeczywiście nie możemy powiedzieć, że wodór naturalny będzie tańszy. Trzeba go znaleźć, wykonać odwierty, wydobyć gaz, oczyścić go i oddzielić wodór od pozostałych składników. Ostateczny koszt będzie więc można policzyć dopiero dla konkretnego złoża – podkreśla.

– Produkcja szarego wodoru kosztuje dziś na świecie średnio około 2 - 3 dolary za kilogram, niebieskiego około  3 - 4 dolary, a zielonego około  7 dolarów za kilogram. Natomiast w przypadku wodoru naturalnego mówi się o koszcie nieco powyżej jednego dolara za kilogram. Te szacunki oparte są na podstawie jedynego jak do tej pory eksploatowanego złoża wodoru - mówi prof. Henryk Sechman.

Pionierzy z Mali

Jak podaje Międzynarodowa Agencja Energetyczna w Global Hydrogen Review 2026, to jedyne eksploatowane złoże naturalnego wodoru na świecie znajduje się w Mali. 

– Eksploatowany w Mali gaz zawiera około 98 proc. wodoru. Nie zakładałbym, że w Polsce znajdziemy takie złoże. Bardziej realistyczny może być układ, w którym wodór jest jednym ze składników zidentyfikowanego złoża gazu – mówi lider projektu AGH.

W kilkunastu innych państwach trwają intensywne poszukiwania, wiercenia i testy, ale żaden z tych projektów nie przeszedł jeszcze do potwierdzonej komercyjnej eksploatacji.

A to powoduje, że polski projekt oceny wodorowego potencjału ma sens i duże znaczenie gospodarcze.

Francja - lider Europy

Mali pozostaje jedynym państwem, w którym naturalny wodór jest faktycznie eksploatowany. Odwiert w Bourakébougou zasila lokalną produkcję energii, a gaz zawiera około 98 proc. H₂. Jest to jednak niewielka instalacja.

Wśród państw europejskich najbardziej zaawansowana w tym obszarze jest Francja. W Lotaryngii FDE wykonała w tym roku pierwszy głęboki odwiert (na ponad 3,6 km) – najgłębszy na świecie odwiert wykonany specjalnie w celu badania naturalnego wodoru. Spółka podała w komunikatach, że w próbkach z głębokości poniżej 2 km stężenie H₂ sięgało więcej niż 36 proc. FDE chce certyfikować zasoby w 2027 r. i deklaruje możliwość rozpoczęcia produkcji pod koniec 2028 lub na początku 2029 r.

Francja dodatkowo stworzyła system wydawania specjalnych koncesji poszukiwawczych dla naturalnego wodoru.

W Europie uwagę przyciąga również Albania, gdzie w kopalni chromitu Bulqizë obserwowany jest naturalny przepływ gazu zawierającego wodór. Ale nie jest to jeszcze komercyjny projekt wydobywczy. IEA wymienia Albanię jako miejsce z potwierdzoną zdolnością naturalnego wodoru do akumulacji i przepływu. Potencjał zasobów nie został tam jednak w pełni zweryfikowany.

Hiszpania wykazała obecność wodoru w odwiercie w Aragonii. Teraz firma Helios Aragón odwiert rozpoznawczy o głębokości 4 km. Spółka szacuje potencjalną produkcję na 50 tys. ton rocznie (jeśli potwierdzi złoże). Problemem są przepisy: Hiszpania zakazała udzielania nowych koncesji na poszukiwanie węglowodorów. Dlatego na razie nie wiadomo czy Helios Aragon zrealizuje swoje plany.

Za wielką wodą wodór zyskuje znaczenie u inwestorów

Kanada, szczególnie w Saskatchewan, szybko buduje rynek praw do poszukiwania wodoru i helu. W czerwcu 2026 r. prowincja przeprowadziła pierwszy przetarg na prawa do wydobycia helu i gazów towarzyszących, obejmujących także naturalny wodór. Za 15 zezwoleń, obejmujących ponad 267 tys. hektarów, inwestorzy zapłacili 15,9 mln dol. kanadyjskich. We wrześniu odbyła się kolejna aukcja. To pokazuje rosnące zainteresowanie inwestorów tym sektorem.

USA mają najbardziej dynamiczny rynek prywatnych firm poszukiwawczych. Szczególnie intensywne prace trwają w Kansas i Nebrasce. Spółka HyTerra informuje m.in. o wynikach testów w Nebrasce, gdzie stężenie wodoru sięga 44 proc. W Kansas firma prowadzi program odwiertów i badań wydajności. W 2026 r. naturalnym wodorem zainteresowało się także amerykańskie wojsko, które uruchomiło projekt mający ocenić możliwość wykorzystania geologicznego H₂ do zwiększania odporności energetycznej wojskowych baz.

Australia jest jednym z najbardziej rozwiniętych poligonów eksploracyjnych. Państwo zmieniło przepisy już w 2021 r., aby umożliwić formalne poszukiwanie naturalnego wodoru. Firma Gold Hydrogen wykonała dwa odwierty i potwierdziła ponad 73-proc. stężenie H₂. Historyczne odwierty (podobne wyniki) przeprowadzono w tym regionie już pierwszej połowie XX w. Projekt wszedł w fazę dalszych testów i przygotowania kolejnych otworów.  

Polska nie jest spóźniona

Polska startuje później niż światowa czołówka, ale warto, bo jeszcze daleko jest do momentu podziału rynku przez głównych graczy. Ta branża dopiero próbuje udowodnić, że naturalny wodór można nie tylko znaleźć, ale też wydobywać przez lata z wydajnością uzasadniającą inwestycję.

Na tle doniesień ze świata 17 mln zł przeznaczone na poszukiwanie wodoru to niewiele, ale trzeba docenić, że za te pieniądze Polska otrzyma odpowiedź na ważne pytanie: czy istnieją miejsca, w których warto wydać dziesiątki milionów na prawdziwy odwiert poszukiwawczy. Projekt otwiera więc drzwi do znacznie większego etapu.

Główne wnioski

1. Polska uruchomiła największy dotąd program badań naturalnego wodoru. Celem nowego projektu GEO-H2-PL, kierowanego przez AGH, jest wskazanie najbardziej perspektywicznych obszarów wydobycia naturalnego wodoru, tworzenie mapy drogowej sektora i przygotowanie gruntu pod przyszłe decyzje inwestycyjne firm. Badacze mają na to trzy lata i 17 mln zł.
2. Do odkrycia komercyjnego złoża wciąż daleko. Planowane trzy odwierty nie odkryją złoża. Głębokie wiercenia na 2–4 km, kosztujące dziesiątki milionów złotych, mogą być kolejnym etapem. Pierwsze ważne odpowiedzi o perspektywicznych obszarach badacze poznają już po ok. 18 miesiącach trwania projektu. Równolegle Polska rozwija inne drogi pozyskania wodoru. Politechnika Wrocławska w BioH2Steel chce wytwarzać wodór z bioodpadów i wykorzystać go w hutnictwie.
3. Liderzy poszukiwania białego wodoru. Na świecie liderami poszukiwań naturalnego H₂ są dziś m.in. Francja, Australia i USA, ale komercyjne wydobycie działa tylko w Mali. Rynek jest świeży więc działania Polski dają szansę na zajęcie na nim miejsca nim dokona się podział między głównych graczy. Po zakończeniu analiz w ramach projektu badawczego AGH okaże się czy firmom wydobywczym opłaca się zainwestować w próbne odwierty.