Wodór z Ziemi: Wyścig o znalezienie czystego paliwa pod naszymi stopami.

Od przypadkowych eksplozji do gorączki stratygraficznej.

Wodór jest najpowszechniej występującym pierwiastkiem we wszechświecie i powstaje naturalnie we wnętrzu Ziemi, gdy minerały bogate w żelazo reagują z wodą — jest to proces geochemiczny zwany serpentynizacją.

Przez dziesięciolecia większość geologów uważała, że nawet gdyby wodór był produkowany w ten sposób, jego maleńkie cząsteczki szybko wydostałyby się przez pęknięcia w skałach, co uniemożliwiłoby jego gromadzenie się w złożach nadających się do eksploatacji.

To postrzeganie zaczęło się zmieniać w 1987 roku, kiedy kopacze studni w Mali natrafili na zbiornik naturalnego wodoru, powodując eksplozję na tyle potężną, że zdmuchnęła papierosa z ust osoby stojącej w pobliżu. Ta przypadkowo powstała studnia została później wykorzystana do generowania energii elektrycznej dla całej wioski.

Od tego momentu obraz stopniowo się wyklarował. Na początku lat dwudziestych XXI wieku naukowcy zaczęli publikować badania, w których szacowano, że podziemne geologiczne zasoby wodoru mogłyby zaspokoić światowe zapotrzebowanie na energię przez setki lat.

Miejsce wierceń w poszukiwaniu wodoru obsługiwane przez Vema Hydrogen w Kanadzie. Zdjęcie: Vema Hydrogen.

W styczniu 2025 r. Amerykańska Służba Geologiczna (USGS) opublikowała pierwszą mapę geologiczną potencjalnych złóż wodoru obejmującą całe kontynentalne Stany Zjednoczone – był to kamień milowy oznaczający przejście od teorii do prac terenowych.

Mapa ta nie potwierdza zasobów możliwych do wydobycia, ale stanowi pierwszą systematyczną podstawę naukową dla firm, które chcą rozpocząć planowanie wierceń poszukiwawczych. Najbardziej obiecujące obszary obejmują środkową część kontynentalnych Stanów Zjednoczonych i centralne wybrzeże Kalifornii.

Zaledwie kilka tygodni temu, w maju 2026 r., naukowcy z Uniwersytetu w Toronto opublikowali w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences artykuł, w którym poinformowali, że starożytne warstwy skalne głęboko pod Kanadą naturalnie uwalniają wodór – nowy dowód na to, że Ziemia może zawierać ogromne, niewykorzystane źródło czystej energii.

Największe stężenia wodoru występują w północnym Ontario, Quebecu, Nunavut i Terytoriach Północno-Zachodnich, a także w kanadyjskich regionach bogatych w nikiel, miedź i diamenty.

Dwie ścieżki, jeden cel

Przedsiębiorstwa podchodzą do tego problemu stosując dwie równoległe strategie.

Pierwsza strategia polega na poszukiwaniu istniejących już podziemnych złóż wodoru, podobnie jak w przypadku poszukiwania ropy naftowej i gazu. Wiodącą i najbardziej doinwestowaną firmą jest obecnie Koloma z siedzibą w Denver w stanie Kolorado.

Założona w 2021 roku firma Koloma, która otrzymała ponad 400 milionów dolarów finansowania od inwestorów, takich jak Amazon, United Airlines i Breakthrough Energy Ventures Billa Gatesa, ukończyła trzy odwierty poszukiwawcze w stanie Iowa i jest w trakcie wiercenia czwartego, koncentrując się na obszarze Vincent Dome w hrabstwie Webster – gdzie USGS odnotowało wysokie stężenia wodoru w latach 70. i 80. XX wieku. Ponadto firma realizuje również swoje pierwsze odwierty testowe w hrabstwie Canyon w stanie Idaho, celując w bogate w żelazo formacje bazaltowe w pobliżu miasta Notus.

HyTerra, australijska firma, poszukuje jednocześnie wodoru i helu w Kansas i Nebrasce. Jednak realia geologiczne są zawsze bardziej złożone niż modele: firmy znajdują wodór w odwiertach na wczesnym etapie, ale potrzebują więcej czasu, aby ocenić, czy gaz może płynąć z prędkością wystarczającą do komercyjnego wydobycia. To problem znany od początków poszukiwań ropy naftowej – wiercenie wielu odwiertów przed znalezieniem źródła.

Druga, odważniejsza strategia polega na proaktywnym stymulowaniu procesu pod ziemią, zamiast czekać, aż natura wytworzy wodór. Takie podejście przyjął Vema Hydrogen, startup z Quebecu w Kanadzie.

W kopalniach Thetford – niegdyś światowej „stolicy azbestu”, zanim kopalnie zamknięto z powodu obaw o zdrowie – firma Vema wywierciła dwa odwierty testowe, każdy o głębokości ponad 300 metrów, w warstwie ofiolitu utworzonej ponad 400 milionów lat temu. Celem było wtłoczenie oczyszczonej wody do bogatych w żelazo warstw skalnych, aby przyspieszyć serpentynizację, a tym samym sztucznie wytworzyć wodór bez emisji.

Pierre Levin, prezes Vema, porównuje ten proces do „sekretnej formuły” udoskonalanej przez lata eksperymentów laboratoryjnych: precyzyjnego połączenia temperatury, ciśnienia, katalizatorów i właściwości każdego rodzaju skały. Vema planuje rozpocząć produkcję na dużą skalę w 2028 roku, dążąc do obniżenia kosztów wodoru do poziomu niższego niż koszt wodoru produkowanego z paliw kopalnych.

Ogromny potencjał, ale i spore wyzwania.

Największą atrakcją dla inwestorów venture capital, pomimo ryzyka, poszukujących wodoru we wnętrzu Ziemi, jest rewolucyjna cena. Według obliczeń Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych, każdy kilogram wodoru geotermalnego można by wyprodukować za mniej niż 1 dolara/kg – taniej niż wodór z gazu ziemnego i zaledwie jedną szóstą ceny „zielonego” wodoru z obecnych odnawialnych źródeł energii.

Jednak ogromny potencjał nie oznacza gładkiej drogi. Niezależni eksperci wymieniają szereg zagrożeń technicznych: wodór może wyciekać przez szczeliny w skale, zanim zostanie zebrany; mikroorganizmy żyjące pod ziemią mogą zużywać wodór tuż przed jego wypompowaniem; pompowanie wody do skały może powodować pęcznienie warstw geologicznych, prowadząc do deformacji powierzchni, a nawet niewielkich trzęsień ziemi. W przypadku poszukiwania złóż naturalnych wyzwanie polega na tym, że nie ma innego sposobu, aby dowiedzieć się na pewno, co znajduje się pod powierzchnią, niż wiercenie – które często jest kosztowne i może się nie powieść.

Kolejną, bardziej systemową barierą jest to, że znaczna część najlepszych danych geologicznych znajduje się w rękach prywatnych firm, które chcą zachować je w tajemnicy, co może spowolnić cały proces odkryć . Geoffrey Ellis, geochemik z USGS, stwierdził wprost: aby przyspieszyć postęp, strony muszą dzielić się danymi. W przeciwnym razie, w obecnym tempie, ocena rzeczywistego potencjału tego źródła energii zajmie dekady.

Władze na wszystkich szczeblach w USA zaczynają dostrzegać wagę tego problemu. Gubernator stanu Michigan nakazał agencjom rządowym zbadanie geowodoru i zidentyfikowanie barier dla jego rozwoju. Siły Powietrzne USA badają możliwość wykorzystania geowodoru jako źródła energii dla swoich baz. Jednak branża ta nie otrzymała jeszcze znaczącego dofinansowania federalnego, podczas gdy inne metody produkcji czystego wodoru otrzymały miliardy dolarów.

Wyzwanie wykracza poza kwestię wydobycia. Wodór jest niezwykle trudny w transporcie i przechowywaniu, co oznacza, że każde geologiczne złoże wodoru musi być zużywane jak najbliżej źródła. Rozważanych jest kilka opcji: przekształcenie wodoru w ciekły metanol dla statków – segmentu branży transportowej, który jest pod ogromną presją redukcji emisji, ale nie może działać na bateriach; wykorzystanie go do produkcji zrównoważonego paliwa dla lotnictwa; lub dostarczanie go do lokalnych hut stali, zakładów nawozowych lub centrów danych.

Stacja tankowania wodoru w Warszawie. Zdjęcie: Wodnesprawy

Według Pierre'a Levina najbardziej ambitnym scenariuszem jest wykorzystanie geowodoru do syntezy sztucznego metanu, który mógłby całkowicie zastąpić gaz ziemny w przemyśle i ogrzewaniu – a więc w skali dziesiątek milionów ton rocznie. Jest to wciąż odległa perspektywa, ale eksperymenty prowadzone pod ziemią w Quebecu, Iowa, Kansas, Idaho i Oregonie codziennie gromadzą dowody.

Alexis Templeton, profesor geochemii na Uniwersytecie Kolorado w Boulder, który prowadzi badania nad inżynierią wodorową w Omanie – miejscu, gdzie znajduje się największy na świecie ofiolit – podsumowuje: dwa lata temu wszystko to było kwestią czysto teoretyczną; dziś pytanie nie brzmi już, czy da się produkować wodór pod ziemią, ale czy można to zrobić po wystarczająco niskich kosztach, aby być konkurencyjnym na rynku.

To jest właśnie pytanie, na które wszyscy w branży górniczej starają się odpowiedzieć.