کمبود جهانی هلیوم که در سراسر جهان وجود دارد

ذخایر جهانی هلیوم

در جهان خطر اتمام ذخایر هلیوم وجود دارد. این مساله تاثیر زیادی در بخش های مختلف پزشکی و صنعتی در زندگی بشر خواهد داشت. عکسبرداری های پزشکی دچار مشکل می شوند و پژوهش های علمی نمی توانند به درستی به سر انجام برسند.

ممکن است برای پر کردن بادکنک ها با گاز هلیوم به فروشگاه های اطراف خود مراجعه کنید و با اتمام این گاز در فروشگاه مواجه شوید. اخیراً جهان با کمبود گاز هلیوم رو به رو شده است و به همین دلیل قیمت گاز هلیوم ظرف یک سال در جهان تا 135% افزایش داشته است. البته این اولین بار نیست که کمبود هلیوم سبب نبود این گاز در فروشگاه های مراسم شده است. در سال 1958 نیرز بادکنک های رژه روز شکر گزاری به جای هلیوم با هوای معمولی پر شدند.

هلیوم ضرورتی برای پژوهش ها

در کنار کاربردهای هلیوم برای پر کردن بادکنک مجالس و یا وسیله ای برای تنفس و تغییر صدا و تفریح در جمع های خانوادگی و دوستانه، این گاز کاربردهای مهمی در علم دارد. کابرد هلیوم در صنعت ام آر آی این است که هلیوم اساساً برای خنک کردن آهنربای فوق رسانا در رویشگرهای تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) مورد استفاده قرار می گیرد. تا کنون هیچ گاز دیگری نتوانسته است با ویژگی های هلیوم برای این کاربرد برابری کند و کمبود هلیوم می تواند عکسبرداری ها با MRI را دچار مشکل جدی کند. از این گاز برای تولید ویفرهای سیلیکونی مورد استفاده در سلول های خورشیدی نیز استفاده می شود و به این جهت است که در علم روز دنیا کاربردهای ویژه ای دارد. در پروژهی CERN 98 متریک تن هلیوم مایع برای آهنرباهای ابر رسانا استفاده می شود.

هلیوم چیست؟

هلیوم گازی تک اتمی، غیر سمی، بدون مزه، بدون بو و بدون رنگ است. این گاز اولین عضو خانواده ی گروه گازهای نجیب در جدول تناوبی عناصر است. پس از هیدروژن هلیوم کمترین عدد اتمی (2) را دارد و کمترین نقطه ی جوش را در بین عناصر به خود اختصاص داده است.

هلیوم از منابع تجدید ناپذیر به دست می آید. یعنی زمانیکه منابع هلیوم در جهان به اتمام برسند هیچ راه دیگری برای تأمین هلیوم وجود نخواهد داشت. گاز هلیوم چگالی بسیار کمتری نسبت به هوا دارد و پس از رهاسازی در جو زمین به بالاترین نقاط جو و به سوی فضا فرار می کند.

برای مدت زمانی طولانی، ایالات متحده ی آمریکا بزرگترین تولید کننده ی هلیوم بوده است و 40% از نیاز جهان را برآورده می کرده است. پس از آن الجزیره و قطر در رتبه های بعد قرار دارند.

منابع تمام شدنی هلیوم

هلیوم به مقدار بسیار کمی در میدان های گاز طبیعی وجود دارد و البته تمام میدان های گازی حاوی هلیوم نیستند. بین 3 تا 7% از میدان های گاز طبیعی در برخی از نقاط خاص دنیا مانند آمریکا، روسیه، قطر، الجزیره و … دارای هلیوم هستند و همین میدان های معدود تمام نیاز جهان به گاز هلیوم را تأمین می کنند. در آمریکا میدان های حاوی هلیوم در محدوده مکانی خاصی با فاصله کم از هم قرار دارند و در جنوب غربی آمریکا واقع شده اند. میدان های گازی حاوی هلیوم در آمریکا بیشتر در ایالات کلورادو، کانزاس، اکلاهوما، تگزاس، یوتا و یومینگ قرار دارد.

بنابر پژوهش های اخیر در مورد روندهای گازی در دنیا 75% از گاز هلیوم جهان هم اکنون از سه میدان گازی در قطر، یومینگ و تگزاس تأمین می شود.

تاریخچه هلیوم

درباره چگونگی استفاده از گاز هلیوم برای اولین بار باید گفت که هلیوم اولین بار در سال 1903 در کانزاس به دست آمده. زمانیکه در استخراج نفت به گازی برخوردند که آتشگیر نبود. زمین شناسان در ایالت کانزاس نمونه ای از آن را به دانشگاه منتقل کردند و گاز هلیوم در آن میدان شناسایی شد.

در طول جنگ جهانی اول، ارتش ایالات متحده آمریکا از گاز هلیوم برای به پرواز در آوردن بالن ها استفاده کردند. این بالن ها می توانست ایرکرافت های دشمن را از مسیر منحرف کند. پس از جنگ جهانی اول آمریکا اولین کشتی هوایی پر شده با هلیوم را ساخت.

ذخایر ملی هلیوم در آمریکا

در سال 1925 کنگره آمریکا ممنوعیت استخراج هلیوم از تگزاس و آماریلو را اعلام کرد. پس از آن برای پر کردن کشتی هوایی مجبور به استفاده از گاز هیدروژن شدند. و به دلیل آتشگیر بودن گاز هیدروژن در سال 1937 فاجعه ای رخ داد. در قانون دیگری گاز هلیوم در میدان های گازی را به اعماق لایه های نمکی تزریق کرده و ذخیره کردن آن را برای مدت طولانی تری امکان پذیر کردند.

اکتشاف هلیوم

در نیمه دهه 1990 منبع جدیدی از هلیوم در الجزیره شناسایی شد که قادر به تولید 17 میلیون متر مکعب هلیوم بود. این مقدار هلیوم کشف شده نیازهای مصرفی اروپا را به طور کامل تأمین کرد. بین سال های 2004 تا 2006 پایگاه هایی برای استخراج هلیوم در الجزیره و قطر ساخته شدند.

اخیراً پژوهشگران میدان جدیدی در تانزانیا در آفریقا کشف نموده اند که تخمین زده می شود 54 میلیاد فوت مکعب هلیوم داشته باشد و می تواند 1.2 میلیون دستگاه MRI را تغذیه کند.

منبع : interestingengineering