آیا منابع هلیوم زمین رو به اتمام است؟

شنبه ۲۵ شهریور ۱۴۰۲ - ۲۱:۲۰
مطالعه 2 دقیقه
بالن بادکنکی هلیومی معلق در آسمان بر فراز اقیانوس اطلس
اتمام ذخایر هلیوم کره زمین عواقب ناگواری برای علم به‌همراه دارد. وجود این گاز برای تصویربرداری پرتومغناطیسی و آزمایش‌های فیزیک و فضاپیماها ضروری است.
تبلیغات

هلیوم علاوه‌بر شاد‌کردن کودکان در جشن تولدها، ویژگی‌ها و کاربردهای بسیار شگفت‌انگیزی در جهان دارد. این عنصر بی‌بو، بی‌رنگ، بی‌مزه، غیرسمی و تک‌اتمی در جدول تناوبی بالای گروه گازهای نجیب قرار دارد و با اینکه دومین عنصر شیمیایی فراوان در جهان محسوب می‌شود، در زمین بسیار کمیاب است و روز‌به‌روز هم کمیاب‌تر می‌شود. آیا واقعاً منابع هلیوم زمین در حال تمام‌شدن است؟ ممکن است روزی بادکنک‌های شناور و صدای جیرجیر در جشن‌ تولدها به خاطرات بپیوندد؟

هلیوم از واپاشی طبیعی اورانیوم و توریم رادیواکتیو تولید می‌شود؛ اما این فرایند میلیاردها سال زمان می‌برد. در‌حال‌حاضر، هلیوم از مخازن گاز طبیعی زیرزمینی به‌عنوان محصول جانبی در فرایند استخراج گاز طبیعی جمع‌آوری می‌شود.

بااین‌حال، هلیوم بسیار سبک است و هر گاز فرّاری (چه در ظروف نگه‌دارنده یا در طول فرایند استخراج) در‌نهایت نشت می‌کند . به‌سمت لبه‌ی جو شناور می‌شود و درآن‌جا به‌وسیله‌ی بادهای خورشیدی از زمین دور می‌شود. به‌گفته‌ی انجمن شیمی آمریکا، هلیوم اغلب به‌عنوان تنها منبع واقعی تجدیدناپذیر توصیف می‌شود.

هلیوم، تنها عنصر در کل جدول تناوبی است که از زمین می‌گریزد و به فضا می‌رود

سوفیا هیز، شیمی‌دان دانشگاه واشنگتن، به رادیو ملی آمریکا گفت: «ساخت هلیومی که روی زمین وجود دارد، هزاران هزار سال طول می‌کشد. هلیوم، تنها عنصر در کل جدول تناوبی است که از زمین می‌گریزد و به فضا می‌رود.»

هلیوم بسیار سودمند است؛ زیرا به‌شدت سرد می‌ماند. با دمای منفی ۲۶۸٫۹ درجه‌ی سانتی‌گراد، هلیوم کمترین نقطه‌ی جوش در بین تمام عناصر جدول تناوبی را دارد. از این ویژگی هلیوم برای سردسازی آهن‌رباهای ابررسانا در دستگاه‌های تصویربرداری پرتومغناطیسی (MRI) و حتی تأمین انرژی موشک‌های فضایی استفاده می‌شود. «برخورددهنده‌ی هادرونی بزرگ» در سوئیس، بزرگ‌ترین برخورددهنده ذرات با بیشترین انرژی در جهان، برای کارکردن به حدود ۱۲۰ تن هلیوم در هفته نیاز دارد.

به‌گفته‌ی بیل هالپرین، استاد فیزیک در دانشگاه نورث وسترن، منابع هلیوم تجدید‌ناپذیر است. ناسا و اسپیس‌ایکس برای موشک‌های سوخت مایع، صنعت تصویربرداری پرتومغناطیسی، صنعت داروسازی و وزارت دفاع به هلیوم نیاز دارد.

منبع ذخیره‌ی ملی هلیوم در ایالات متحده‌ی آمریکا که در دهه‌ی ۱۹۲۰ برای کشتی‌های هوایی بادکنکی تأسیس شد، زمانی بیش از یک‌میلیارد متر‌مکعب گاز هلیوم را نگه‌داری می‌کرد و اکنون حدود ۴۰ درصد از هلیوم جهان را تأمین می‌کند. چندین سال پیش قرار بود این منبع فروخته شود؛ اما تأخیر بسیاری پیش آمد و آینده‌ی آن نامعلوم است. ذخیره‌ی ملی هلیوم احتمالاً درنهایت تا چند ماه آینده به بخش خصوصی فروخته می‌شود؛ اما تأثیر این اقدام بر زنجیره‌ی تأمین هلیوم جهان نامعلوم است.

تنها تعداد کمی از کشورهای دیگر از‌جمله قطر و تانزانیا و الجزایر به منابع عمده‌ی هلیوم دسترسی دارند. گفته می‌شود روسیه هم به فکر افتتاح کارخانه‌ی جدید هلیوم بوده است؛ اما آتش‌سوزی و جنگ در اوکراین این برنامه‌ را در وضعیت مبهمی قرار داده است.

تخمین‌ها درباره‌ی میزان هلیوم باقی‌مانده در منابع هلیوم جهان و مدت‌زمان ماندگاری آن متفاوت است. در سال ۲۰۱۹، دیوید کول‌همیلتون، استاد بازنشسته‌ی شیمی در دانشگاه سنت اندروز، به ایندیپندنت گفت که تخمین می‌زند جهان فقط تا ۱۰ سال دیگر هلیوم خواهد داشت؛ مگر اینکه اقدامات بیشتری برای بازیافت هلیوم انجام شود. برخی دیگر نیز معتقدند که جهان حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ سال دیگر هم هلیوم خواهد داشت.

گذشته از تمام برآوردها و بدون در‌نظر‌گرفتن ماهیت ثابت قیمت هلیوم، پیامدهای اتمام منابع این گاز در صنعت می‌تواند بسیار زیاد باشد.

تبلیغات
داغ‌ترین مطالب روز

نظرات

تبلیغات