La Terra amaga tones d'heli encara per descobrir

El vessant més conegut de l’heli és el lúdic. És coneguda la seva utilitat per omplir els globus de les festes d’aniversaris i els dirigibles, i que pot fer que fins i tot la veu més estentòria soni com la de l’ànec Donald. Però l’heli també és un gas important per a la ciència i la medicina. Entre altres coses, en la seva forma líquida (uns graus per sobre del zero absolut), es fa servir per mantenir freds els electroimants superconductors dels aparells de ressonància magnètica i del Gran Col·lisionador d’Hadrons al CERN, l’Organització Europea per a la Recerca Nuclear, a Ginebra, que en fa servir més de 120.000 quilos per ajudar a mantenir les partícules alineades quan giren a altes velocitats.

El paper de l’heli en la superconductivitat i en altres aplicacions ha esdevingut tan comú que de tant en tant n’hi ha hagut escassetat. El gas es forma naturalment a partir del deteriorament radioactiu de l’urani i del tori, però és un procés extremadament lent. A la pràctica, això vol dir que tot l’heli que mai tindrem ja existeix. I com que no reacciona amb res i és lleuger, s’escapa fàcilment cap a l’atmosfera.

Fins ara, només s’havia trobat com a conseqüència derivada de l’extracció de gas i petroli, ja que el gas natural d’algunes reserves conté una proporció d’heli petita però comercialment valuosa. De fet, la primera vegada que es va detectar heli en un camp petrolífer va ser a principis del 1900, quan els científics van analitzar el gas natural d’un pou a Dexter, Kansas, que tenia una peculiaritat: no cremava.

Però ara els científics han trobat una manera específica de buscar heli gràcies a la qual han trobat una reserva a Tanzània prou important per satisfer una bona part de la demanda a tot el món de manera còmoda i durant molt de temps. “Bàsicament, estem reproduint amb l’heli l’estratègia de prospecció que es fa servir per al gas i el petroli”, diu Jonathan Gluyas, professor de geoenergia de la Universitat de Durham, a Anglaterra. Una de les seves estudiants de postgrau, Diveena Danabalan, va presentar un treball de recerca sobre aquesta qüestió a Yokohama, al Japó, durant la Goldschmidt Conference, una trobada de geoquímics.

Atrapat a les roques

Una de les claus per poder desenvolupar aquesta nova tècnica ha sigut entendre com s’allibera l’heli de la roca en la qual es forma, segons Gluyas. Normalment, els àtoms d’heli es queden dins l’estructura cristal·lina de la roca. “Cal que la roca s’escalfi per poder-los expulsar”, diu Gluyas. Les altes temperatures als volcans o altres zones de la Terra amb magma podrien ser suficients per alliberar el gas, diu l’experta.

Un cop alliberat, l’heli es queda atrapat en formacions subterrànies, generalment el mateix tipus de formacions on es troba atrapat el gas natural, i que es poden detectar realitzant el mateix tipus d’estudis sísmics que es duen a terme per a la prospecció de gas i petroli. L’heli, que està barrejat amb altres gasos, es pot recuperar de la mateixa manera que es fa amb el gas natural: perforant un pou.

Conjuntament amb científics de la Universitat d’Oxford i una petita start-up noruega anomenada Helium One, els investigadors van fer prospeccions en una part de Tanzània on uns estudis dels anys seixanta suggerien que podria haver-hi heli filtrant-se a través del sòl. La zona està dins el Rift de l’Àfrica oriental, una regió en la qual una de les plaques tectòniques de la Terra s’està partint en dos. Aquesta ruptura ha creat molts volcans.

La reserva més gran del món

Gluyas explica que el gas descobert a Tanzània podria contenir fins a un 10 per cent d’heli, una proporció enorme si la comparem amb la majoria de les fonts conegudes. Els investigadors diuen que la reserva pot contenir més de 1.500 milions de metres cúbics d’aquest gas, més del doble de la quantitat que actualment té la Federal Helium Reserve (Reserva Federal d’Heli), prop d’Amarillo, Texas, de la qual s’extreu un 40 per cent de l’heli que es fa servir als Estats Units i que està disminuint ràpidament.

El pròxim pas seria que o bé Helium One o bé un dels principals proveïdors mundials d’heli posés els mitjans per explotar aquesta reserva comercialment. Segons Gluyas, la recerca obre la possibilitat de trobar el gas en altres zones. “Estem en condicions d’assenyalar en un mapa del món el tipus de llocs on hi podria haver altes concentracions d’heli”, conclou.

TRANSPORTAR HELI-3 DES DE LA LLUNA

La troballa d’aquesta nova font d’heli suposa un gran pas. Amb les reserves que hi havia fins ara, la previsió era que aquest recurs s’esgotés el 2020. Per això, la recerca per trobar fonts alternatives s’ha accelerat. S’utilitza molt en ressonàncies magnètiques, com a refrigerant. Els superconductors són una línia de treball per trobar altres recursos per fer això mateix. També hi ha confiança en un isòtop lleuger d’aquest element, l’heli-3, abundant a l’Univers. El produeix el Sol i el vent solar el transporta per l’Univers. L’atmosfera i el camp magnètic de la Terra el rebutgen, però es creu que a la superfície de la Lluna és abundant. El programa d’exploració lunar de la Xina preveu la seva explotació.