Heliul-3 este menționat de obicei ca o resursă a Lunii, ceva ce viitorii astronauți ar putea extrage din praful lunar pentru a alimenta reactoare de fuziune sau pentru a răci echipamente cuantice. Însă descoperirea lui sub pădurile și zonele umede din nordul statului Minnesota i-a luat prin surprindere pe mulți oameni de știință, scrie earth.com.
La proiectul Topaz, în apropiere de localitatea Babbitt, forajele au scos la iveală cantități măsurabile și utilizabile de heliu-3, blocate în gaze aflate la mare adâncime. Testele de laborator indică o concentrație de aproximativ 14,5 părți pe miliard – remarcabil de apropiată de nivelurile măsurate în mostrele aduse de misiunile Apollo de pe Lună.
Analizele gazelor, coordonate de geochimistul Peter Barry, de la Woods Hole Oceanographic Institution, sugerează că Minnesota ar putea găzdui unul dintre cele mai neașteptate rezervoare de heliu-3 identificate vreodată.
O formă rară de heliu
Atomii de heliu există sub mai multe forme, numite izotopi. Aceștia au același număr de protoni, dar un număr diferit de neutroni. Toți sunt heliu, însă unele variante sunt mai grele decât altele.
Heliul-3 (³He) are doi protoni și un neutron, în timp ce heliul-4 (⁴He), mult mai comun, are doi protoni și doi neutroni.
Pe Pământ, cea mai mare parte a heliului-3 provine din dezintegrarea tritiului folosit în armele nucleare și reactoarele atomice, completată de cantități foarte mici captive în zăcăminte de gaze naturale. În atmosferă, ³He se găsește doar în urme infime, la niveluri cu mult mai mici decât cele identificate în noul rezervor din Minnesota.
Concentrații mici, impact uriaș
Acest gaz extrem de rar poate ajunge la un preț de aproximativ nouă milioane de dolari pe livră, ceea ce îl face incomparabil mai valoros decât heliul obișnuit, potrivit analizelor din industrie.
Agențiile guvernamentale din SUA raționalizează utilizarea heliului-3 pentru programe precum detectoarele de neutroni și criogenia, știința lucrului la temperaturi extrem de scăzute.
Pentru că heliul de la Topaz nu depinde de stocuri nucleare îmbătrânite, chiar și recuperări modeste de ³He ar putea reduce presiunea asupra aprovizionării pe termen lung.
Testarea gazului subteran
Probe de gaz din puțul Jetstream 1 au fost analizate în laboratoare din Ohio și Massachusetts, iar ambele au confirmat concentrațiile și rapoartele identificate.
În gazele care conțin între unu și 11% ⁴He, raportul dintre ³He și ⁴He a rămas constant, ceea ce sugerează o sursă comună.
Cercetătorii exprimă această relație printr-un raport ³He/⁴He de aproximativ 0,09 față de aer, semnificativ mai ridicat decât în gazele tipice din scoarța terestră.
Măsurătorile au fost realizate cu ajutorul unui spectrometru de masă pentru gaze nobile, un instrument care separă atomii de gaz în funcție de masă.
Heliu păstrat timp îndelungat în Minnesota
Rocile din nordul statului sunt formate dintr-o crustă antică, bogată în uraniu, care produce heliu de miliarde de ani.
Căldura provenită din adâncime și faliile vechi ale scoarței ajută la eliberarea heliului din structura mineralelor, permițându-i să migreze spre suprafață.
La Topaz, gazul bogat în azot acționează ca un fluid purtător, dizolvând heliul și transportându-l fără a adăuga hidrocarburi bogate în carbon. Straturi compacte de rocă de deasupra funcționează ca o barieră, împiedicând pierderea gazului și permițând acumularea lui.
Minnesota cântărește riscurile exploatării
Statul Minnesota nu are o istorie de producție comercială de petrol sau gaze naturale, astfel că autoritățile elaborează reglementări pe măsură ce companiile se pregătesc să valorifice zăcământul Topaz.
Locuitorii din zonă și guvernele tribale analizează impactul asupra apelor subterane, faunei și nivelului de zgomot, dar urmăresc și potențialele beneficii economice și fiscale.
Unii membri ai comunității atrag atenția că statul nu are experiență în exploatarea zăcămintelor de gaze și cer o analiză atentă a planurilor de foraj, ardere controlată și refacere a terenurilor.
Susținătorii proiectului consideră însă că Topaz ar putea reduce dependența de importurile de heliu din regiuni geopolitic sensibile și ar aduce venituri importante la nivel local.
Ce urmează la Topaz
Companii care plănuiesc să extragă heliu-3 de pe Lună au semnat deja contracte cu producători de echipamente pentru calcul cuantic și cu Departamentul Energiei al SUA.
Pentru Pulsar, următorii pași includ foraje suplimentare și estimarea cantităților recuperabile de heliu, precum și evaluarea fezabilității economice a tehnologiilor de separare.
Dacă heliul din Minnesota va putea fi produs la scară largă, acest potențial „combustibil al viitorului” ar putea proveni din păduri și mlaștini, nu din solul lunar.
Ştiri video recomandate
