Mașină RMN Sursa: KasugaHuang/Wikimedia Commons Grandul Accelerator de Hadroni de la CERN utilizează 96 de tone de heliu lichid în magneții săi supraconductori.
Ce este heliul?
Heliul este un gaz monatomic, incolor, inodor, insipid, netoxic, inert, inert și este primul din grupa gazelor nobile din tabelul periodic al elementelor. După hidrogen, heliul are al doilea cel mai mic număr atomic – 2, și are cel mai mic punct de fierbere dintre toate elementele.
Heliul este o resursă neregenerabilă, ceea ce înseamnă că, odată ce heliul de pe Pământ s-a terminat, s-a terminat. Gazul de heliu este mai puțin dens decât aerul, așa că, atunci când scapă din izolatorul său, plutește în spațiu.
Pentru o lungă perioadă de timp, SUA a fost cel mai mare producător de heliu din lume, reprezentând 40% din rezerva mondială. Numărul doi este Algeria, iar numărul trei este Qatar. Heliul este recuperat în cantități foarte mici din producția de gaze naturale. Doar 0,3% sau mai mult este considerat necesar pentru extracția comercială a heliului.
În SUA, zăcămintele cu heliu recuperabil sunt toate situate la o distanță destul de mică unele de altele în sud-vestul SUA. US Geological Survey/Wikimedia Commons
Potrivit unui articol recent din publicația de specialitate Gasworld, 75% din heliul din lume provine acum din doar trei locații: Ras Laffan Industrial City din Qatar, ExxonMobil din Wyoming și Rezerva Națională de Heliu a SUA din Amarillo, Texas.
Historia heliului
Heliul a fost extras pentru prima dată în 1903 în Dexter, Kansas, când o operațiune de foraj petrolier a produs un gheizer de gaz care nu ardea. Geologul statului Kansas a dus o mostră la Universitatea din Kansas, unde a fost identificat ca fiind heliu.
În timpul Primului Război Mondial, marina americană a sponsorizat trei fabrici de heliu și a folosit gazul în baloanele de baraj. Acestea erau baloane mari, cu cabluri atașate la fundul lor, care puteau zbura deasupra aerodromurilor pentru a descuraja avioanele inamice să le survoleze.
După război, SUA a construit primul său dirijabil rigid umplut cu heliu, USS Shenandoah, în 1923.
USS Shenandoah Sursa: USS Shenandoah: Wikimedia Commons Rezervă națională de heliu a SUA
În 1925, Congresul SUA a adoptat Legea heliului din 1925, care a avut două scopuri: a creat o rezervă națională de heliu la Amarillo, Texas, și a interzis exportul de heliu. Din cauza acestei interdicții și a monopolului SUA asupra producției de heliu, dirijabilele, cum ar fi Hindenburg, au fost obligate să folosească hidrogenul ca gaz de ridicare. Din cauza inflamabilității ridicate a hidrogenului, acest lucru a dus la dezastrul de la Hindenburg din 6 mai 1937.
După modificările aduse Legii heliului din 1960, SUA au însărcinat cinci uzine private să recupereze heliul din gazele naturale și să îl stocheze în Rezerva Națională de Heliu. Acolo, gazul este comprimat la suprafață și depozitat într-un strat de rocă de dolomită la peste 3.000 de metri sub pământ. Un strat gros de sare menține gazul la locul său.
Rocina de dolomită este una dintre singurele formațiuni geologice de pe Pământ care poate reține cantități mari de heliu. Câmpurile de gaze naturale din apropierea rezervei sunt, de asemenea, deosebit de bogate în heliu.
Guvernul a construit, de asemenea, o conductă de 425 de mile (684 km) între Bushton, Kansas și Amarillo, Texas, pentru a transporta gazul.
Până în 1995, în Rezerva Națională de Heliu erau depozitați un miliard de metri cubi de heliu, iar rezerva avea o datorie de 1,4 miliarde de dolari. Acest lucru a determinat Congresul american să adopte Legea privind privatizarea heliului din 1996. Rezerva a fost însărcinată cu vânzarea rezervelor sale, dar în loc să lase piața de heliu să stabilească prețul, Legea privind privatizarea heliului a specificat un preț care era aproximativ jumătate din prețul pieței libere. Acest lucru a subminat eforturile de conservare a rezervelor existente de gaz.
Noile descoperiri de heliu
La mijlocul anilor 1990, o nouă uzină de heliu din Arzew, Algeria, a produs 17 milioane de metri cubi (600 de milioane de picioare cubice) de heliu, cantitate suficientă pentru a satisface întreaga cerere a Europei. Între 2004 și 2006, au mai fost construite uzine de heliu în Ras Laffam, Qatar și Skikda, Algeria.
Recent, cercetătorii de la universitățile Durham și Oxford au descoperit un nou câmp de heliu în Valea Riftului din Tanzania, în Africa de Est. Dimensiunea sa este estimată la aproximativ 54 de miliarde de metri cubi, ceea ce ar fi suficient pentru a umple peste 1,2 milioane de aparate RMN sau o mulțime de baloane de petrecere.