Historia GIG-PIB jest nierozerwalnie związana z rozwojem polskiego górnictwa, a zwłaszcza z bezpieczeństwem pracy. Górnictwo, jako jeden z najbardziej niebezpiecznych sektorów przemysłu, od początku stawiało przed naukowcami i inżynierami wyzwania związane z zagrożeniami naturalnymi i technicznymi problemami. Na przestrzeni lat Instytut rozwijał się i dostosowywał swoją działalność do zmieniających się warunków gospodarczych i technologicznych.
Protoplastą Instytutu jest Kopalnia Doświadczalna Barbara, założona w 1925 roku, która po II wojnie światowej stała się ważną jednostką organizacyjną Głównego Instytutu Górnictwa.
Początki i rozwój Instytutu
Pierwsze lata działalności GIG koncentrowały się na badaniach związanych z zagrożeniami naturalnymi i technicznymi w górnictwie. Znaczną rolę odegrały tu nazwiska pionierów polskiej nauki górniczej, takich jak Bolesław Krupiński, Wacław Cybulski czy Tadeusz Laskowski, którzy przyczynili się do rozwoju nowoczesnych metod eksploatacji surowców.
Lata pięćdziesiąte XX wieku w górnictwie to okres coraz większego zastosowania nowoczesnych technik i technologii, co ukierunkowało działalność Instytutu. Mocno zaznaczył się więc wówczas rozwój badań związanych z mechanizacją wydobycia węgla, organizacji pracy w wyrobiskach eksploatacyjnych, samozapalności węgla i skłonności do tąpań, metod optymalnego doboru obudowy wyrobisk. Zainicjowano prace nad zgazowaniem węgla oraz nad mechanizmem powstawania szkód górniczych. Badania środków strzałowych stosowanych w górnictwie pozwoliły na opracowanie i wdrożenie do produkcji receptur nowych materiałów, bezpiecznych w stosowaniu w kopalniach metanowych.
W związku z ogromną dynamiką wydobycia węgla w latach siedemdziesiątych XX wieku również i w Instytucie nastąpił intensywny rozwój tematyki badawczej zarówno pod względem zakresu realizowanych prac, jak również ich ilości. Objął on najważniejsze zagadnienia związane z bezpieczeństwem pracy, takie jak badania w obszarze sejsmologii górniczej i mechaniki górotworu, badania nad zagrożeniami gazowymi i wyrzutami skał i gazów, rozwój wentylacji kopalnianej i transportu podziemnego, badania dotyczące nowych urządzeń mechanicznych i elektrotechnicznych dla kopalń oraz szkody górnicze i eksploatacja pod obiektami budowlanymi.
Bezpieczeństwo w kopalniach
Od samego początku najważniejszym obszarem działalności GIG-PIB było bezpieczeństwo pracy w górnictwie. To właśnie w GIG-PIB opracowywano metody prognozowania i zwalczania zagrożeń naturalnych i technicznych w kopalniach.
W latach 70. i 80. XX wieku rozwój górnictwa wymusił jeszcze bardziej zaawansowane rozwiązania w zakresie bezpieczeństwa. GIG prowadził intensywne badania nad wpływem głębokiego wydobycia na strukturę górotworu oraz skutkami eksploatacji podziemnej na powierzchnię ziemi. Powstały wówczas metody prognozowania tąpań oraz systemy zarządzania ryzykiem w kopalniach.
Jednym z najbardziej spektakularnych osiągnięć było opracowanie nowoczesnych metod prognozowania zagrożeń wybuchami metanu i pyłu węglowego. Tutaj powstały również technologie przewidywania i przeciwdziałania tąpaniom, zawałom, pożarom podziemnym oraz zagrożeniom wodnym i radiacyjnym oraz nowoczesne rozwiązania z zakresu odmetanowania i wentylacji kopalń, które pozwoliły minimalizować ryzyko nagromadzenia niebezpiecznych gazów oraz poprawić jakość powietrza w wyrobiskach podziemnych.
Wprowadzenie nowoczesnych systemów wentylacji, metod zwalczania zagrożeń wybuchowych oraz zaawansowane technologie monitorowania warunków pracy w kopalniach przyczyniły się do znacznej poprawy bezpieczeństwa górników. Dzięki temu zmniejszyła się liczba wypadków górniczych, co miało istotny wpływ na cały sektor wydobywczy. Główne osiągnięcia GIG-PIB w tej dziedzinie miały również wpływ na inne sektory przemysłu, zwłaszcza te, które borykają się z podobnymi zagrożeniami, jak przemysł chemiczny, energetyczny czy stoczniowy.
Nowe wyzwania
Przez dekady, GIG-PIB-PIB nieustannie ewoluował, adaptując swoje działania do zmieniających się potrzeb rynku i wyzwań technologicznych. Podejmowane nowe tematy badawcze były odpowiedzią na wyzwania współczesnej gospodarki polskiej i europejskiej.
W obliczu globalnych zmian klimatycznych oraz rosnącej potrzeby redukcji emisji gazów cieplarnianych, Instytut zainwestował znaczące środki w rozwój tzw. czystych technologii węglowych, które pozwalają na minimalizację negatywnego wpływu górnictwa na środowisko. Ten obszar badawczy z czasem poszerzył się również o tematykę wytwarzania wodoru z wykorzystaniem węgla, technologie CCS wychwytywania i składowania CO2, czy podziemne zgazowanie węgla. Szczególnym wyzwaniem były Czyste Technologie Węglowe (CTW), przez które to pojęcie, rozumiane są różne technologie przemysłowe, w aspekcie zarówno górniczym, energetycznym oraz chemicznym, w których wykorzystywany jest węgiel.
Dzięki wsparciu Unii Europejskiej w 2013 roku w Instytucie w otwarte zostało Centrum Czystych Technologii Węglowych (CCTW) , największy projekt inwestycyjny w infrastrukturę badawczą na Śląsku. Centrum to spójny kompleks badawczy obejmujący laboratoria badawcze w Katowicach oraz część technologiczną w Mikołowie i Zabrzu (ICHPW), gdzie powstały m.in. instalacje podziemnego i naziemnego zgazowania węgla. Realizacja inwestycji umożliwia prowadzenie badań w różnej skali: od laboratoryjnej i wielkolaboratoryjnej do badań w skali pilotowej. Strategicznym celem projektu jest stworzenie infrastruktury naukowo-badawczej umożliwiającej prowadzenie badań w zakresie czystych technologii węglowych zmierzających do ograniczenia degradacji środowiska oraz zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego.
Instytut prowadził również zaawansowane badania nad nowymi metodami eksploatacji surowców mineralnych, które mają na celu zwiększenie efektywności pracy kopalń oraz minimalizację negatywnego wpływu na środowisko. Tu przykładem mogą być projekty i badania związane ze zgazowaniem węgla. Jednym z przełomowych projektów realizowanych przez GIG-PIB na początku XX wieku była technologia podziemnego zgazowania węgla (PZW), która polega na przekształcaniu węgla w gaz w miejscu jego zalegania pod ziemią. Dzięki temu możliwe jest pozyskiwanie energii z węgla bez konieczności jego tradycyjnego wydobycia, co pozwala na znaczne obniżenie kosztów eksploatacji oraz redukcję emisji szkodliwych substancji do atmosfery. GIG-PIB zrealizował kilka projektów pilotażowych tej technologii, we współpracy z partnerami z Polski i zagranicy, w tym jeden w warunkach czynnej kopalni węgla KWK „Wieczorek”, co pozwoliło na jej przetestowanie w różnych warunkach geologicznych.
Doświadczenia zdobyte w ramach tych projektów pozwoliły na poszerzenie zakresu prac badawczych na kwestie związane z otrzymywaniem i wykorzystaniem wodoru jako nowego, przyjaznego środowisku nośnika energii, na drodze zgazowywania i współzgazowania węgla i biomasy (bioodpadów) czy osadów ściekowych, a także o rozwijanie i wdrażanie technologii CCS i CCU, a więc wychwytywania i składowania CO2 oraz jego chemicznej utylizacji. Tematyka współzgazowania węgla i biomasy jest konsekwentnie rozwijana przez Instytut, również w ramach międzynarodowej współpracy naukowej, m.in. polsko-chińskiej.
Badania prowadzone przez Instytut dotyczą zagadnień, które są obecnie szczególnie istotne w świetle zmian, zachodzących w polskim górnictwie i energetyce. Światowe trendy wskazują, że gospodarka światowa za kilkadziesiąt lat będzie ona opierała się na wodorze, jako czystym nośniku energii. Pozyskiwanie wodoru z węgla jest znane od dawna, jednak jego cechy fizykochemiczne sprawiają, że wciąż nie jest to proste zadanie. Rozwijania prac w zakresie wytwarzania wodoru i składowania wodoru to również aktywna działalność GIG-PIB.
***
Główny Instytut Górnictwa-Państwowy Instytut Badawczy to instytucja, która na przestrzeni dekad znaczną miarą przyczyniła się do rozwoju polskiego górnictwa, wprowadzając innowacyjne technologie i podnosząc poziom bezpieczeństwa w kopalniach. Obecnie do tego obszaru działalności dołączyły wyzwania związane z ochroną środowiska, transformacją energetyczną oraz gospodarką wodorową. Działalność naukowo-badawcza i międzynarodowa współpraca czynią GIG-PIB jednym z kluczowych ośrodków badawczych w Europie. Dzięki szerokiej współpracy z instytucjami międzynarodowymi oraz nowym kierunkom badawczym nadal odgrywa istotną rolę w kształtowaniu przyszłości polskiego przemysłu.
Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
