C’è carenza di elio?
Il gas dei palloncini serve anche a fare cose molto importanti, e si pensava che le scorte mondiali potessero finire entro il 2040: ora però è stato trovato un nuovo giacimento
Alla fine di giugno è stato annunciato che un gruppo di scienziati delle università inglesi di Durham e di Oxford ha localizzato una grande quantità di elio nella zona della Rift Valley, in Tanzania. È una notizia importante perché le riserve di elio presenti sulla Terra sono limitate e si teme che si esauriscano in pochi anni. Il prezzo dell’elio è aumentato del 500 per cento in 15 anni, ha detto al Guardian il professore dell’Università di Durham Jon Gluyas, che fa parte della squadra che ha scoperto il giacimento. L’elio si ricava da giacimenti sotterranei come il gas naturale, ma è la prima volta che un giacimento di elio viene scoperto perché cercato direttamente: finora le fonti di questo gas erano sempre state trovate per caso, solitamente nelle attività di estrazione di gas naturale e petrolio.
Nel 2012 il Premio Nobel per la fisica ed esperto di elio Robert Richardson disse che i palloncini riempiti con l’elio dovrebbero costare più di 80 euro, se si tenesse conto del costo reale del gas. Secondo Richardson, morto nel 2013, continuando a usare l’elio come negli ultimi anni e tenendo conto delle riserve note fino alla scoperta dei ricercatori delle università di Durham e di Oxford, l’elio presente sulla Terra si sarebbe esaurito già nel 2040.
Cos’è l’elio e a cosa serve
L’elio è il secondo elemento della tavola periodica (ha per simbolo He) ed è il secondo elemento più diffuso nell’Universo dopo l’idrogeno. Per esempio, circa il 25 per cento della massa del Sole è fatto di elio: nel suo nucleo avvengono le fusioni nucleari che trasformano l’idrogeno in elio. Ogni atomo di elio è fatto di due protoni e due elettroni e la sua struttura subatomica fa sì che i suoi atomi non si leghino ad altri: per questo fa parte del gruppo di elementi noti come gas nobili, insieme a neon, argon, kripton, xeno e radon. Una particolarità dell’elio è che ha il più basso punto di ebollizione tra tutti gli elementi, e non si solidifica nemmeno con una temperatura dello zero assoluto a meno che la pressione non sia più alta della pressione standard (cioè 1 bar, l’equivalente di 100mila Pa).
La maggior parte dell’elio che c’è sulla Terra si trova negli Stati Uniti, nella Federal Helium Reserve, un grande giacimento tra gli stati di Texas, Oklahoma e Kansas. Altri paesi che dispongono di elio sono il Qatar e la Russia. Per estrarlo vengono usate tecniche simili a quelle che si usano per il gas naturale, anche se in assenza di idrocarburi le operazioni sono meno pericolose, dato che l’elio è inerte.
Tutti associano l’elio ai palloncini per bambini (e al suono stridulo che si fa parlando dopo averne ispirato un po’), ma questo gas ha anche usi più importanti. Essendo inerte e non infiammabile, e avendo un punto di ebollizione molto basso, presenta diversi vantaggi rispetto ad altri gas ed è usato soprattutto per il raffreddamento. Per esempio l’elio liquido è usato per raffreddare i grandi magneti del Large Hadron Collider (LHC), l’enorme acceleratore di particelle del CERN di Ginevra, che servono per curvare le traiettorie delle particelle. In campo medico è usato nelle macchine per l’imaging a risonanza magnetica (MRI), sempre per raffreddare i magneti. Viene utilizzato anche per pressurizzare i serbatoi di combustibile liquido, dato che non è infiammabile.
La ragione per cui inalando una piccola quantità di elio si parla con un diverso timbro di voce è dovuta alla minore densità dell’elio rispetto all’aria: fa sì che la velocità del suono sia maggiore nell’elio e per questa ragione la voce cambia, anche se non c’è nessun effetto sulla vibrazione delle corde vocali. Inalare l’elio però può essere pericoloso se se ne inspira troppo, dato che ciò che ci consente di respirare è l’ossigeno e inalando l’elio rischiamo di soffocare.
L’elio in Tanzania
Secondo i ricercatori, il giacimento di elio nella Rift Valley si è formato grazie al calore provocato dall’attività vulcanica nella regione: infatti la Rift Valley si sviluppa lungo una faglia tra due placche tettoniche e per questo comprende vari vulcani, tra cui il Kilimangiaro, il monte più alto dell’Africa, che si trova proprio in Tanzania. Il calore del magma ha liberato l’elio dalle antiche rocce in cui era intrappolato, generando il giacimento sotterraneo. Le ricerche sono state svolte insieme alla società norvegese Helium One, che pensava che in Tanzania potesse trovarsi dell’elio grazie ad alcuni rilevamenti fatti negli anni Sessanta.
Prima della scoperta del giacimento in Tanzania la US Geological Survey, l’agenzia governativa americana che si occupa tra le altre cose di ricerca geologica, aveva stimato che sulla Terra restassero circa 35 miliardi di metri cubi di elio nei giacimenti. I ricercatori inglesi hanno cominciato a cercare nuovi giacimenti per scoprire se questa stima fosse esatta: per trovare quello nella Rift Valley ci hanno messo cinque anni. Studiando la geologia della Rift Valley in Tanzania su suggerimento di Helium One, gli scienziati si sono accorti che le sue caratteristiche corrispondevano a quelle per cui secondo i loro modelli avrebbero dovuto trovare dell’elio e poi hanno fatto delle analisi che hanno confermato l’ipotesi.
È stato stimato che una sola parte del giacimento tanzaniano possa contenere 1,5 miliardi di metri cubi di elio, circa il doppio di quanto contiene la Federal Helium Reserve degli Stati Uniti e circa sette volte la quantità di elio consumata ogni anno in tutto il mondo. Le ricerche per trovare ulteriori giacimenti di elio in Tanzania continueranno.
