بحران کمبود هلیوم؛ آیا آینده دومین عنصر فراوان کیهان در اعماق زمین نهفته است؟

خلاصه مقاله:

• نخستین کشف هلیوم در سال ۱۹۰۳ در یک چاه گاز طبیعی در کانزاس رخ داد؛ جایی که انتظار شعله‌ی عظیم متان می‌رفت، اما گاز اشتعال‌ناپذیر حاوی ۲ درصد هلیوم بود. هلیوم، دومین عنصر فراوان در کیهان، روی زمین کمیاب و تجدیدناپذیر است.
• امروزه، افزایش تقاضا برای هلیوم به کمبود جهانی منجر شده است. تولید کنونی هلیوم به‌طور انحصاری به‌عنوان محصول جانبی و در کنار گاز طبیعی (متان) صورت می‌گیرد که یک ردپای کربنی عظیم دارد و همچنین، عرضه‌ی آن را تحت کنترل چند کشور محدود قرار داده است.
• کشفیات پیشگامانه مخازن هلیوم اولیه و «عاری از کربن» در سال‌های اخیر، به آغاز جنبش هلیومی برای اکتشاف در مناطقی مانند تانزانیا، گرینلند و مینه‌سوتا منجر شده است که نخستین کشف بزرگ آن در سال ۲۰۱۶ در حوضه‌ی ریوکا رافت در تانزانیا بود.
• برای تشکیل مخازن هلیوم عاری از هیدروکربن، پنج شرط کلیدی زمین‌شناختی ضروری است: وجود سنگ‌های گرانیتی حاوی اورانیوم و توریم با قدمت میلیارد ساله، وجود حرارت برای آزادسازی هلیوم از شبکه معدنی، حضور نیتروژن برای انتقال گاز به سمت بالا و وجود سنگ‌های پوششی نفوذناپذیر روی سنگ‌های مخزن متخلخل.
• با وجود امید به منابع جدید، متخصصان تأکید می‌کنند که افزایش عرضه تنها راه‌حلی موقت است، زیرا هلیوم تجدیدپذیر نیست. راه‌حل دائمی برای عبور از کمبودهای آینده، نه استخراج بیشتر، بلکه تمرکز بر ابداع فناوری‌های بازیابی و بازیافت هلیوم و کاهش وابستگی جهانی به این عنصر حیاتی است.

در سال ۱۹۰۳، مردم شهر کوچک دکستر در کانزاس، از ایالت‌های آمریکا، برای جشنی بزرگ گرد هم آمده بودند: روشن‌کردن شعله‌ی یک چاه گاز طبیعی تازه حفرشده. مسئولان وعده‌ی «ستونی عظیم از آتش» را داده بودند. اما وقتی یک کپه‌ی یونجه‌ی مشتعل را به سمت دهانه‌ی چاه غلتاندند، هیچ اتفاقی نیفتاد.

شعله در کمال ناباوری خاموش شد. دو سال بعد، تحلیل‌ها نشان داد که گاز این چاه عمدتاً نیتروژن اشتعال‌ناپذیر بود و تنها بخش کوچکی از آن را متان تشکیل می‌داد. اما در میان این گاز بی‌فایده، نزدیک به دو درصد از عنصری بی‌رنگ، بی‌بو و گریزان وجود داشت که چند دهه قبل کشف شده بود: هلیوم. این نخستین کشف هلیوم در یک میدان گاز طبیعی و آغازی بر داستانی پر فراز و نشیب بود.