Гелий используется не только как наполнитель воздушных шариков для бурных молодежных вечеринок. Это важнейший компонент множества высокотехнологичных приборов. Этот газ нашел себе место и в космическом телескопе «Джеймс Уэбб», и в оборудовании для лазерной хирургии. Однако у него есть один серьезный недостаток – внушительный, как принято говорить в определенных кругах, «углеродный след». В связи с чем ученые и представители делового сообщества ищут источники «зеленого гелия», сколь бы странно это ни звучало.
Сегодня гелий добывается без особых проблем, но до 1905 года человечество понятия не имело, как заполучить его. Тогда в маленьком городке Декстер, штат Канзас, было открыто месторождение природного газа, и местные жители по одной им известной причине решили отпраздновать сие событие, подпалив скважину с помощью тюка сена. Но их планы потерпели крах, так как газ отказывался гореть.
Сообщение о странном инциденте дошло до ученых-химиков из Канзасского университета. Они прибыли на место, добыли несколько образцов, после чего проанализировали их в лаборатории. Оказалось, что в месторождении мало метана, много азота и чуть-чуть гелия. До этого считалось, что получить гелий можно только на Солнце.
В наши дни практически весь гелий по-прежнему добывается как побочный продукт нефтегазовой отрасли. Таким образом, этот процесс сопряжен с выбросом в атмосферу весьма значительного количества парниковых газов, что, естественно, не устраивает ту часть мировой общественности, которая озабочена глобальным потеплением климата. Впрочем, громадным облегчением для этих людей может послужить то, что уже разведаны месторождения гелия, не содержащие метан. Они действительно есть, пусть и встречаются чрезвычайно редко.
В 2023 году английские ученые опубликовали статью, в которой предположили, как могут формироваться подобные залежи. Гелий на Земле образуется как продукт распада радиоактивных элементов, находящихся под корой планеты, в частности, урана и тория. В той связи, что атомы гелия отличаются необыкновенной легкостью, они имеют свойство просачиваться сквозь кору. Но если некоторым из них удается попасть в атмосферу, подняться сквозь неё и затеряться в космосе, то другие упираются в неподатливые слои, которые не пропускают их. Точно так же ведет себя азот. Двигаясь в течение сотен миллионов лет сквозь земную кору, он скапливается, образуя пузырьки в порах некоторых слоев горных пород. При этом он берет себе в спутники гелий.
В результате образуется подземное азотно-гелиевое месторождение, в котором нет метана и других парниковых газов. Поняв, какие концентрации азота и гелия являются признаками наличия под землей такой залежи, можно получить мощный и надежный инструмент для её обнаружения. Ученые считают, что им удалось установить искомое соотношение. Сейчас несколько коммерческих компаний обследуют некоторые области Северной Америки и Африки, пытаясь найти первое в мире скопление «зеленого гелия». Наиболее многообещающим выглядит пока рифтовый бассейн Руква, что в Танзании, где в некоторых слоях концентрация гелия может быть в 18 раз выше, чем в месторождениях природного газа.
В общем, ситуация выигрышная со всех сторон. Любителям вечеринок будет чем наполнять воздушные шарики, а инженерам – сложнейшие приборы космических телескопов. Останутся довольны и те, кто радеет за благополучие климата планеты.
«Наука для всех» в Telegram: https://t.me/sci_popular