اكتشاف مخزون هائل من الهيليوم في مينيسوتا قد يقلل النقص العالمي

تباهى مخزون الهيليوم المكتشف حديثًا في مينيسوتا بتركيزات عالية "مذهلة" من الغاز، وهي أعلى مما كان يُعتقد في البداية، مما يمهد الطريق أمام استخراجه تجاريًا.

أعلنت شركة Pulsar Helium, Inc. لاستكشاف الموارد عن اكتشاف مخزون الهيليوم في أواخر فبراير، بعد أن عثر حفر خارج بابيت، في شمال مينيسوتا، على رواسب غازية على عمق 2200 قدم (670 مترًا). 

أظهرت القياسات الأولية تركيزات هيليوم بنسبة 12.4٪ - وهو ما وصفه توماس أبراهام جيمس، الرئيس والمدير التنفيذي لشركة Pulsar Helium، لشبكة CBS News في ذلك الوقت بأنه "مجرد حلم". لكن قراءات المختبر الجديدة تجاوزت تلك النتائج.

تكشف الاختبارات الجديدة عن تركيزات هيليوم تصل إلى 13.8٪، وهي الأعلى التي شهدتها الصناعة على الإطلاق، وفقًا لبيان. وقال أبراهام جيمس لموقع Live Science: "هذا رقم كبير بشكل مذهل، لأنه في الواقع أي شيء يحتوي على 0.3٪ أو 0.5٪ هيليوم أو أكثر يعتبر ذا أهمية".

على الرغم من كونه ثاني أكثر الغازات وفرة في الكون، إلا أن الهيليوم نادر على الأرض ولا يتشكل إلا من خلال الاندماج النووي أو التحلل الإشعاعي لليورانيوم والثوريوم.

عادةً ما يتم الحصول على الهيليوم كمنتج ثانوي لإنتاج الغاز الطبيعي، حيث يتراكم تحت الأرض في جيوب من الميثان والهيدروكربونات الأخرى.

 مينيسوتا هي واحدة من عدد قليل من المواقع على مستوى العالم حيث من المعروف أن الهيليوم موجود بدون هيدروكربونات - والآخرون في جرينلاند وجنوب وشرق إفريقيا.

 تتميز هذه المواقع جميعها بقشرة من صخور الجرانيت الغنية باليورانيوم والثوريوم، بالإضافة إلى نظام صدع يكسر الصخور ليكشف عن الهيليوم الناتج عن التحلل الإشعاعي. ثم تطلق جرعة من النشاط البركاني ذرات الهيليوم من الصخر.

وقال أبراهام جيمس: "المكون الأخير الذي تحتاجه هو مكان لاحتجاز كل ذلك، وبالتالي يمكن أن يكون حوضًا رسوبيًا أو، مثل مشروعنا، صخرة نارية. بالنسبة لنا، فقد استغرق الأمر 1.1 مليار سنة للتراكم هناك، مما قد يفسر سبب ارتفاع التركيز".

يعد الهيليوم السائل مهمًا اليوم حيث يتم استخدامه كمبرد في المفاعلات النووية والصواريخ والموصلات الفائقة ومعدات التشخيص الطبي، ولكن نظرًا للإمداد المحدود، تواجه بعض القطاعات بالفعل نقصًا.

يمكن أن تعالج رواسب الهيليوم المكتشفة حديثًا في مينيسوتا النقص الحاد في الولايات المتحدة مع الحد الأدنى من الخسائر من خلال النقل، كما قال أبراهام جيمس. من المعروف أن الهيليوم يصعب تخزينه، واعتمادًا على الحاوية، يبدأ في التحلل بين 25 و 45 يومًا بعد استخراجه. 

وقال أبراهام جيمس إن معظم الهيليوم في العالم يختلط بالهيدروكربونات وينبعث من الأرض بشكل لا يمكن السيطرة عليه، وعند هذه النقطة يبدأ العد التنازلي لإيصاله إلى العملاء. ومع ذلك، يمكن أن يوفر الخزان في مينيسوتا الهيليوم عند الطلب.

وقال أبراهام جيمس: "من الناحية العملية، الخزان هو التخزين نفسه. لا يوجد شعور بالطوارئ بأنه يجب إخراجه الآن". 

وأضاف أنه لن تكون هناك حاجة للتكسير الهيدروليكي، حيث يرتفع الغاز بشكل طبيعي إلى السطح. يمكن لمرفق الإنتاج في موقع الحفر بعد ذلك معالجة الهيليوم عند الحاجة.

يقوم الخبراء بمراجعة البيانات التي تم جمعها في الموقع لتحديد حجم وخصائص الخزان. هناك حاجة إلى مزيد من القياسات لتقدير الضغط الذي يتم فيه تخزين الغاز ومعدلات التدفق التي يمكن توقعها بمجرد تحريره من هذا الضغط.

وقال أبراهام جونز: "هذا في الواقع بنفس أهمية التركيز العالي، لأنك تريد أن تعرف كمية الغاز الخارجة طواعية من الأرض - مثل فتح علبة صودا". 

وقال إن النتائج متوقعة بحلول منتصف العام وستحدد ما إذا كان الموقع مناسبًا للإنتاج التجاري.