Helyum toplum için çok önemli bir kaynaktır ve Oxford Üniversitesi tarafından yürütülen araştırma mevcut arz sıkıntısını çözmeye yardımcı olabilir. Çalışma, daha önce keşfedilmemiş helyum zengini rezervuarların oluşumunu açıklamak için yeni bir teori öneriyor. Bu bilgi, gelişmemiş helyum rezervlerini ortaya çıkarmak için kullanılabilir.
Oxford Üniversitesi Yer Bilimleri Bölümü’nden çalışmanın başyazarı Dr. Anran Cheng, “Modelimiz, helyumun yüksek difüzivitesinin ve önemli miktarda gaz biriktirmek için gereken uzun zaman ölçeklerinin yanı sıra tüm jeolojik sistemin süreci etkilemek için dinamik olarak hareket ettiği gerçeğini hesaba katmanın önemini gösteriyor” dedi. Bu model, helyum gazlarının önemli miktarlarda toplanması için yeterince yavaşladığı durumların belirlenmesine yardımcı olacak yeni bir bakış açısı sunuyor.
Helyum Yeraltı Gaz Kaynakları
Helyum bakımından zengin nadir yeraltı gaz kaynakları her zaman yoğun nitrojen gazı konsantrasyonlarıyla ilişkilidir. Bunun şimdiye kadar bir açıklaması yoktu. Durham Üniversitesi ve Toronto Üniversitesi’nden katılımcıların yer aldığı bu yeni çalışma ilk kez bir çözüm sunuyor.
Araştırma ekibi, helyumla birlikte derin kabuktan salınan nitrojeni de ilk kez hesaba katarak bu helyum zengini yatakları açıklamak için bir model geliştirdi. Yazarlar, azot içeriğinin kaya gözenek boşluğunda gaz kabarcıklarının oluşabileceği bir noktaya yükseldiği jeolojik koşulları buldular.
Bu sürecin gerçekleşmesi yüz milyonlarca yıl alabilir, ancak bir kez gerçekleştiğinde, ilgili helyum sudan kaçar ve gaz kabarcıklarının içine girer. Kaldırma kuvveti nedeniyle bu kabarcıklar, geçişlerini engelleyen belirli bir kaya türüyle karşılaşana kadar yüzeye doğru yükselir. Model, helyum bakımından zengin gaz kabarcıklarının daha sonra contanın arkasında toplanacağını ve oldukça büyük bir gaz alanı oluşturacağını öngörmektedir. Azot ve helyum bakımından zengin gazlar metan ve karbondioksit içermediğinden, bunların çıkarılması karbondioksit emisyonuna yol açmaz.
Model, araştırmacılar tarafından beklenen nitrojen konsantrasyon değerleri kullanılarak örnek bir sisteme (Williston Havzası, Kuzey Amerika) uygulandığında gerçek hayatta gözlemlenen nitrojen/helyum oranlarını doğru bir şekilde tahmin etmiştir. Model, helyum açısından zengin kaynaklara sahip olması muhtemel bölgeleri tespit etmek için kullanılabilir.
MRI tarayıcılarının çalışması, bilgisayar çipleri ve fiber optik üretimi ile son teknoloji nükleer ve kriyojenik uygulamalar için gerekli olan helyum, 6 milyar dolarlık (5,3 milyar sterlin) bir pazardır. Mevcut küresel kıtlık nedeniyle stoklar neredeyse tüm zamanların en düşük seviyesindedir ve fiyatlar son yıllarda önemli ölçüde yükselmiştir. Ukrayna’daki çatışma, dünya helyum talebinin %35’ini karşılaması planlanan yeni Rus Amur tesisinden helyum tedarik edilmesini engellediği için sorunu daha da kötüleştirmiştir.
Buna ek olarak, günümüzde neredeyse tüm helyum doğal gazdan metan veya karbondioksit üretiminin bir yan ürünüdür. Bunun önemli bir karbon ayak izi vardır ve 2050 yılına kadar net sıfır emisyona ulaşma planlarını engellemektedir.
Tüm bu faktörler birlikte, yeni, karbonsuz doğal helyum kaynakları bulmanın ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.
Helyumu oluşturan radyoaktivite aynı zamanda suyu bölerek hidrojen oluşturduğundan, model ayrıca yeraltında önemli miktarda hidrojen gazının toplanabileceği alanları da tanımlamaktadır. Hidrojen, 135 milyar dolarlık küresel pazarıyla gıda, petrokimya ve ilaç sektörleri için gerekli olan gübre ve diğer birçok molekülün yapımında kullanılmaktadır. Günümüzde hidrojen gazının neredeyse tamamı kömür ve doğal gazdan (metan) elde edilmektedir ve bu süreç tek başına dünyadaki CO2 emisyonlarının %2,3’ünden sorumludur. Yüksek oranda hidrojen içeren yeraltı yatakları, karbon içermeyen bir başka kaynak olabilir.
Araştırmanın eş yazarı ve profesör Chris Ballentine’e (Oxford Üniversitesi, Yer Bilimleri Bölümü) göre, son 1 milyar yılda kıta kabuğu tarafından üretilen hidrojen miktarı, toplumun enerji ihtiyacını 100.000 yıldan daha uzun bir süre karşılayabilir.
Araştırmanın eş yazarı Profesör Barbara Sherwood Lollar (Toronto Üniversitesi Yer Bilimleri Bölümü) sözlerine şöyle devam ediyor: “Ancak dünya genelinde yeraltındaki derin bölgelerde gaz üzerinde yaptığımız çalışmalardan biliyoruz ki bu hidrojenin bir kısmı gerçekten de yeraltında önemli miktarlarda depolanmış durumda. Bu hidrojenin büyük bir kısmı kaçmış, kimyasal tepkimeye girmiş ya da yeraltı mikropları tarafından tüketilmiştir.
Kaynak: scitechdaily
