Un nuevo método científico ha ayudado a encontrar un gran depósito de helio.

Un descubrimiento muy oportuno e importante para la humanidad.

Aparato de resonancia magnética:

uno de los elementos más comunes en el universo, el helio, es relativamente raro en la Tierra. Hasta la fecha, los científicos ni siquiera han tenido una manera de encontrar sus depósitos.

El helio se encontró solo por casualidad , junto con depósitos de gas natural, y se extrajo del mismo gas natural mediante un proceso de separación a baja temperatura, la llamada destilación fraccionada.

Al mismo tiempo, el helio es extremadamente importante para la ciencia y la industria. En algunos casos, esto no es demasiado crítico: nadie se preocupará si los globos dejan de volar hacia el cielo. Pero en ciertas áreas, el helio es casi indispensable. Por ejemplo, en dispositivos de resonancia magnética (MRI), se utilizan electroimanes superconductores que funcionan en helio líquido. Este es el refrigerante más óptimo, y la ausencia de helio tendría consecuencias desagradables.

Además de la resonancia magnética, el helio líquido se usa como refrigerante para enfriar imanes superconductores en detectores de radiación infrarroja y de alta frecuencia, magnetómetros de calamar, microscopios de túnel de exploración y aceleradores de partículas cargadas. Por ejemplo, el Gran Colisionador de Hadrones del CERN utiliza 96 toneladas de helio líquido para mantener una temperatura de 1.9ºK.



El helio líquido también se utiliza en criostatos de disolución, máquinas eléctricas criogénicas. Gas helio: en la metalurgia como gas inerte protector para la fundición de metales puros, en la industria alimentaria (aditivo alimentario E939) como gas propulsor y de envasado, para llenar recipientes flotantes (dirigibles y globos) como una alternativa segura al hidrógeno, en cilindros de buceo, para llenar globos y proyectiles de sondas meteorológicas, para llenar tubos de descarga de gas, como refrigerante en algunos tipos de reactores nucleares, como transportador en cromatografía de gases, para buscar fugas en calderas ruboprovodah y como un componente medio de trabajo en los láseres de helio-neón, para purgar los depósitos de combustible de cohetes líquidos, etc.

El helio-3 también es un combustible prometedor para la energía termonuclear en un futuro lejano. Es sorprendente que con tanta importancia del helio para la ciencia y la industria, y también teniendo en cuenta sus perspectivas de energía, los científicos aún no han tenido una búsqueda efectiva de depósitos de helio en la corteza terrestre. Llegó al punto de que algunos expertos incluso proponen extraer helio del regolito en la luna , si las reservas de este elemento en la Tierra se agotan.

Hasta hace poco, no se encontró ningún depósito de helio a propósito, solo por accidente, en pequeñas cantidades, junto con petróleo y gas.

Ahora la situación finalmente ha avanzado. Un grupo de científicos de las universidades de Oxford y Durham (Gran Bretaña) junto con una compañía solar noruegaHelium One desarrolló un método completamente nuevo para detectar depósitos de gas, y con su ayuda encontraron el primer depósito real de helio (en el territorio del estado africano de Tanzania).

Los científicos comenzaron con un trabajo teórico. Estudiaron cómo, durante la actividad volcánica, las rocas minerales antiguas en la corteza terrestre se calientan lo suficiente como para liberar el helio que contienen.

Para el estudio, los autores eligieron el Valle del Rift de África Oriental de Tanzania (Gran Valle del Rift), donde el movimiento de los continentes genera actividad volcánica y crea grietas en la corteza terrestre, exponiendo las rocas minerales más antiguas. Por cierto, entre estas razas, los científicos encontraron recientemente los restos fosilizados de la granja más antigua de la Tierra, de 25 millones de años., allí las termitas cultivaron hongos para alimentar a su colonia.


Ubicación del Gran Valle del Rift

Como puede ver, el Gran Valle del Rift es útil no solo para la historia evolutiva, sino también para otras áreas de la ciencia y la industria. Fue allí donde encontraron un depósito de helio.

Los resultados del estudio fueron presentados por uno de los autores del trabajo científico, estudiante graduado de la Universidad de Durham, Diveena Danabalan, en la conferencia Goldschmidt sobre geoquímica en Yokohama (Japón).

"Mostramos que la actividad volcánica en la grieta es importante para la formación de depósitos tangibles de helio", explicó el estudiante graduado. - Probablemente, la actividad volcánica proporciona suficiente calor para liberar el helio acumulado en rocas antiguas. Sin embargo, si las trampas de gas están demasiado cerca de un volcán en particular, existe el riesgo de mezclar helio con gases volcánicos como el dióxido de carbono, tal como lo vemos en las aguas termales de esta región ". Ahora los científicos están trabajando para determinar la ubicación de la zona "ideal" más favorable entre la roca antigua y los volcanes modernos, donde las mejores condiciones están presentes para la formación de depósitos de helio puro.

Una punta aleatoria ayudó a encontrar el depósito de helio en Tanzania: había lugares en el territorio del Valle del Rift de África Oriental de Tanzania donde se liberaba helio e hidrógeno directamente del suelo . Armados con una nueva teoría geológica de la formación de campos, los científicos han asumido audazmente que existen ricas reservas de helio bajo tierra. Y así sucedió.


Depósitos de helio en Tanzania: Rukva , Balangida y Eyasi . Helium One Map

Expertos independientes estimaron las reservas probables de helio del campo Rukva solo en 1.528 mil millones de metros cúbicos. Esto es suficiente para llenar 1.2 millones de dispositivos para imágenes de resonancia magnética con helio líquido.

Pero lo más importante, el nuevo método se utiliza para buscar nuevos depósitos que ahora se necesitan más que nunca. El consumo mundial de helio es de 226 millones de metros cúbicos por año, y solo quedan 685 millones de metros cúbicos de helio en el depósito más grande del mundo, la Reserva Federal de Helio de los Estados Unidos. Al mismo tiempo, las reservas totales de helio conocidas en los Estados Unidos son de aproximadamente 4.300 millones de metros cúbicos.

Por lo tanto, el descubrimiento de geoquímicos británicos y noruegos será útil para la economía global, la ciencia y la tecnología. Quizás al menos durante varias décadas, la humanidad se proveerá de helio, incluso teniendo en cuenta el crecimiento del consumo.

Source: https://habr.com/ru/post/es395711/