Helium er det næst mest rigelige element i universet, men det er relativt sjældent på jorden – så meget, at nogle har opfordret til et forbud mod festballoner for at afværge en verdensomspændende mangel. Men et team af forskere ledet af Diveena Danabalan fra Durham University gennemførte en ny undersøgelse, der tyder på, at der kan være store nye kilder til gassen i de vestlige bjergområder i Nordamerika.
først opdaget i spektret af solen, i et århundrede og en halv helium er blevet en vigtig ressource i vores højteknologiske verden., Ædelgassen bruges i kryogenik, MR-scannere, halvlederfremstilling, svejsning, dybhavsdykning, luftskibe og balloner – selvom sidstnævnte udgør en overraskende lille brøkdel af efterspørgslen.
problemet er, at selvom helium udgør næsten en fjerdedel af alt stof i universet, er det meget sjældent på jorden med hovedforsyningen fra naturgasbrønde i Nordamerika. Dette skyldes, at helium er et meget let element, der, når det slipper ud i luften, flyder ud i rummet., Brint er lettere, men det er almindeligt på jorden, fordi brint er fanget i molekyler af vand eller organiske forbindelser. Helium danner på den anden side ingen forbindelser selv med sig selv undtagen nogle få meget ustabile under ekstraordinære laboratorieforhold.nylige undersøgelser har peget på et drastisk fald i kendte heliumreserver og ingen store opdagelser til at erstatte dem. Dette er tilfældet, frygten er, at vi kan løbe tør for helium så hurtigt, at nogle forskere, såsom Cambridge University kemiker Peter Peterothers, opfordrer til en ende på brugen i festballoner.,
For det nye studie, et team af forskere fra Durham og Oxford Universiteter kiggede på naturgas regioner i Nordamerika, hvor de udsættes gas prøver fra 22 wells i Usa og Canada til at masse-spektroskopi. Ved at analysere isotoperne af helium, neon, og argon, de var i stand til at få en bedre forståelse af, hvordan helium produceres, transporteret, og fanget i jorden.
mest helium på jorden er helium-4 (4He), som produceres ved radioaktivt henfald dybt inde i planeten., Over hundreder af millioner af år migrerer den op til skorpen, hvor den frigives i perioder med tektonisk aktivitet. Ved at sammenligne nøgletal for 4He med neon-20 (20Ne) i helium-rige Hugoton-Panhandle gasfelt at køre gennem Texas, Oklahoma og Kansas, holdet fandt, at der udgivet helium opløses i grundvandet, som transporterer det til naturgas indskud. Ifølge Danabalan indikerer denne mekanisme, at meget mere helium venter på at blive tappet end tidligere antaget.,
” vi identificerede neonisotopsporere, der viser en stærk sammenhæng mellem helium og grundvand,” siger Danabalan. “Dette betyder, at grundvand i visse geologiske regioner transporterer store mængder helium til naturgasfelter, hvor fangstpotentialet er størst. Dette tyder på, at vi sandsynligvis har undervurderet mængderne af helium, som faktisk er tilgængelige for at udforske.,
“på kontinental skala, og vi taler om en linje, der løber lige ned ad Rocky Mountains, ser vi processer, der frigiver det eksisterende helium, der er opbygget dybt under jorden over hundreder af millioner af år,” fortsatte hun. “Nogle steder, som i Yello .stone Park i .yoming, frigives det dybe helium direkte i atmosfæren. I andre ser vi, at det dybe helium, der blev frigivet, da de dannede Rocky Mountains, har perkoleret via grundvandet ind i de samme underjordiske reservoirer, hvor vi finder naturgas., Det betyder, at der næsten helt sikkert er heliumreservoirer, som vi ikke havde forventet. Endnu vigtigere er det at forstå, hvordan og hvorfor helium ankommer til disse reservoirer, at vi nu ved, hvor vi skal lede efter nye heliumressourcer.”
holdets resultater blev præsenteret i sidste uge på Goldschmidt geochemistry conference i Prag.