Yellowstone ascunde un potențial rezervor neexploatat de heliu „fără carbon” pentru rachete, reactoare și supraconductori

Yellowstone ascunde un potențial rezervor neexploatat de heliu „fără carbon” pentru rachete, reactoare și supraconductori. Producția convențională de heliu generează emisii uriașe de carbon, motiv pentru care oamenii de știință caută alternative în locuri precum Yellowstone, Riftul Rukwa din Tanzania și provincia Bakreswar-Tantloi din India.

Au trecut mai bine de zece ani de când cercetătorii au descoperit că Parcul Național Yellowstone conține cantități uriașe de heliu. Rămân întrebări legate de posibilitatea extracției acestuia pentru a combate lipsa globală de heliu. Acum, un nou studiu al rocilor antice aflate sub Yellowstone și alte două regiuni aduce răspunsuri mai clare.

Yellowstone ascunde un potențial rezervor neexploatat de heliu

Cercetarea, publicată pe 5 aprilie în revista International Geology Review, s-a concentrat pe regiuni cunoscute pentru emisia de heliu relativ concentrat, fără eliberare de metan — un gaz cu efect de seră foarte puternic.

Heliumul este produs aproape exclusiv ca produs secundar al gazului natural (metan), deoarece zăcămintele de gaz natural rețin heliul — însă cercetătorii caută surse mai „verzi” pentru a limita încălzirea globală.

„Ne-am tot frământat să găsim heliu care nu provine din combustibili fosili,” a declarat pentru Live Science autorul principal, Ernest Mulaya, geolog structural și lector la Universitatea din Dar es Salaam, Tanzania.

Un progres major a avut loc în 2016, când geologii au descoperit rezerve uriașe de heliu în apropierea lacului Rukwa, în regiunea Marelui Rift African din Tanzania. Un an mai târziu, cercetătorii au identificat condițiile geologice necesare pentru producția de heliu „fără carbon”, a explicat Mulaya.

Noul studiu a examinat trei locații — Yellowstone (SUA), Bakreswar-Tantloi (India de est) și Riftul Rukwa (sud-vestul Tanzaniei) — care îndeplinesc majoritatea acestor condiții. Important este că aceste regiuni sunt geotermal active, ceea ce înseamnă că, căldura din interiorul Pământului urcă la suprafață, ducând la formarea gheizerelor și izvoarelor termale.

Căldura eliberează heliul

Căldura geotermală este esențială pentru producerea heliului „fără carbon”, deoarece eliberează atomii de heliu din roci aflate la adâncime.

Heliumul provine din dezintegrarea uraniului și toriului, un proces care durează miliarde de ani, a explicat coautorul studiului Jon Gluyas, profesor de geoenergie și captare a carbonului la Universitatea Durham, Marea Britanie. Atomii rămân prinși în cristalele din roci, cu excepția cazului în care acestea sunt expuse la temperaturi ridicate.

„Dacă temperatura crește peste ceea ce se numește temperatura de închidere a unui anumit mineral, heliul este eliberat,” a spus Gluyas.

Ulterior, heliul ajunge în fluide — apă sau saramură — care curg prin spațiile dintre roci, formând în cele din urmă un gaz ce poate migra spre suprafață. În unele locuri — cum ar fi în apropiere de Babbitt, Minnesota — scoarța terestră formează un „sigiliu” care captează heliul în falii dintre roci, rezultând acumulări mari de gaz.

Aceste acumulări sunt extrem de valoroase, deoarece ar putea contribui la atenuarea deficitului global de heliu.

Heliumul este un component esențial de răcire pentru rachete, reactoare nucleare, supraconductori și echipamente medicale de diagnostic, însă furnizorii s-ar putea confrunta în curând cu dificultăți în satisfacerea cererii în creștere.

Rădăcini antice

Descoperirea heliului din Tanzania a oferit speranțe că setările geologice similare din alte locuri ar putea ascunde și ele rezerve de heliu „fără carbon”, a spus Mulaya. În afară de activitatea geotermală, Riftul Rukwa se află pe roci vechi de miliarde de ani, bogate în uraniu și toriu. Asta înseamnă că heliul a avut suficient timp să se formeze.

Se pare că și Yellowstone, precum și provincia Bakreswar-Tantloi, se află deasupra unor roci antice generatoare de heliu. Yellowstone se află pe Cratonul Wyoming, care conține roci vechi de 3,5 miliarde de ani. Faliile de la marginea caldeirei acționează probabil ca niște canale pentru cantități uriașe de heliu, potrivit noului studiu.

Totuși, este puțin probabil să existe un rezervor închis sub Yellowstone, a spus Gluyas. Parcul Național formează mai degrabă un sistem de „țevi” prin care heliul se scurge în atmosferă. Anual, aproximativ 66 de tone metrice de heliu se pierd prin izvoare termale și aburi, au raportat oamenii de știință în 2014.

„Dar nu e ca și cum ai putea pune un sac uriaș peste zonă și să-l captezi,” a spus Gluyas.

Totuși, heliul provenit din Cratonul Wyoming ar putea fi stocat în rezervoare din alte regiuni.

„Este posibil ca în zonele periferice ale Yellowstone-ului, heliul eliberat să fie captat,” a spus Gluyas.

„Concluzia principală a noului studiu este că „toate cele trei situri prezintă condiții extrem de promițătoare,” a spus Mulaya, „ceea ce ne încurajează să continuăm explorările.”

Rezultatele obținute la un sit de foraj pentru heliu de lângă Babbitt sugerează că producția de heliu fără carbon este posibilă și că concentrația de heliu în gazul extras poate fi foarte ridicată.

„Viitorul heliului este promițător și ar putea acoperi deficitul cu care ne confruntăm în prezent,” a spus Mulaya.

Citește și: O frunză artificială care folosește lumina solară pentru a produce substanțe chimice valoroase este creată de oamenii de știință