Yellowstone z ogromnymi zasobami helu. Do rakiet, reaktorów i nadprzewodników

Region Yellowstone skrywa potencjalnie niewykorzystane zasoby helu, który może być używany w rakietach, reaktorach i nadprzewodnikach bez emisji dwutlenku węgla. Hel jest zazwyczaj produktem ubocznym gazu ziemnego, ale naukowcy szukają bardziej ekologicznych źródeł, aby ograniczyć globalne ocieplenie. Poszukują więc alternatyw w miejscach takich jak Yellowstone, Rukwa Rift w Tanzanii i Bakreswar-Tantloi w Indiach.

Choć dopiero od ponad dekady naukowcy wiedzą o istnieniu ogromnych zasobów helu w Yellowstone, to dopiero teraz badania nad starożytnymi skałami w tym regionie oraz w dwóch innych miejscach przybliżają do odpowiedzi na pytanie, czy ten hel można wydobyć. "Zastanawiamy się, jak znaleźć hel wolny od paliw kopalnych" - powiedział Ernest Mulaya, geolog z Uniwersytetu Dar es Salaam w Tanzanii, w rozmowie z "Live Science".

Nowe badania, opublikowane niedawno w "International Geology Review", koncentrują się na regionach, które emitują skoncentrowany hel bez towarzyszących emisji metanu. Hel jest zazwyczaj produktem ubocznym gazu ziemnego, ale naukowcy poszukują bardziej ekologicznych źródeł, aby ograniczyć globalne ocieplenie. "Jeśli temperatura wzrośnie powyżej temperatury zamknięcia danego minerału, wówczas hel zostanie uwolniony" - wyjaśnił Jon Gluyas, profesor z Uniwersytetu Durham w Wielkiej Brytanii.

Badania wskazują, że Yellowstone, podobnie jak Bakreswar-Tantloi we wschodnich Indiach i Rukwa Rift w południowo-zachodniej Tanzanii, jest geotermalnie aktywne, co co oznacza, że ciepło z wnętrza Ziemi dociera do powierzchni, prowadząc do powstawania gejzerów i gorących źródeł. Geotermalne ciepło jest niezbędne do produkcji helu bez emisji węgla, ponieważ uwalnia atomy helu z głębokich skał. Hel powstaje w wyniku rozpadu uranu i toru, co trwa miliardy lat. Atomy te pozostają uwięzione w kryształach w skałach, chyba że zostaną wystawione na działanie wysokiej temperatury.

Jon Gluyas, profesor geoenergetyki, wychwytywania i składowania węgla na Uniwersytecie Durham w Wielkiej Brytanii, wyjaśnił na portalu "Live Science", że jeśli temperatura przekroczy tzw. temperaturę zamknięcia danego minerału, hel zostanie uwolniony. Hel następnie wchodzi w płyny, takie jak woda lub solanka, które przepływają w przestrzeniach między skałami, tworząc gaz, który może migrować pod ziemią i wznosić się na powierzchnię Ziemi.

Odkrycie helu w Tanzanii w 2016 r. wzbudziło nadzieję, że podobne warunki geologiczne mogą istnieć gdzie indziej i również skrywać zasoby helu bez emisji węgla. Oprócz aktywności geotermalnej, Rukwa Rift leży na skałach, które mają miliardy lat i są bogate w uran i tor, co oznacza, że hel miał wystarczająco dużo czasu, aby się uformować.

Okazuje się, że Yellowstone również leży na starożytnych, produkujących hel skałach. Yellowstone jest zakorzenione w kratonie Wyoming, który zawiera skały liczące 3,5 miliarda lat, a uskoki na krawędziach kaldery prawdopodobnie tworzą kanały dla ogromnych ilości helu.

Jednak nie jest prawdopodobne, że pod Yellowstone znajduje się zamknięty zbiornik, jak wyjaśnił Gluyas. Raczej park narodowy tworzy system rur, przez które hel ucieka do atmosfery: co roku około 66 ton helu wycieka przez gorące źródła i otwory parowe, jak ujawnili naukowcy w 2014 r. Hel jest kluczowym elementem chłodzącym w rakietach, reaktorach jądrowych, nadprzewodnikach i sprzęcie diagnostycznym, ale dostawcy mogą wkrótce mieć trudności z zaspokojeniem rosnącego popytu.

Główne wnioski z nowego badania są takie, że we wszystkich trzech lokalizacjach istnieją bardzo obiecujące warunki, co zachęca do dalszych badań. Wyniki z miejsca wiercenia helu w pobliżu Babbitt sugerują, że produkcja helu bez emisji węgla jest możliwa, a stężenie helu w wydobytym gazie może być bardzo wysokie. Mulaya podkreślił, że przyszłość helu jest obiecująca, aby pokryć obecne niedobory.