«А как же шарики?!» Человечество исчерпает запасы гелия быстрее, чем нефти или газа — но есть выход

Пришлось отправить в чулан часть приборов – например, спектрометр ядерного магнитного резонанса, жрущий гелий как не в себя. Это большая потеря: именно этот спектрометр помог открыть, что оксид магния способен поглощать из воздуха углекислый газ, а значит, может использоваться для остановки изменения климата.

Больше всего потребляют больницы – 32%. Например, в магнитно-резонансных томографах (МРТ) с его помощью охлаждают магниты. Одна установка требует 2000 литров сжиженного гелия, и этот легкий газ постоянно улетучивается, поэтому томографы приходится периодически заправлять.

Его используют также в произодстве полупроводников. Гелием поддерживают давление в топливных баках ракет. Он входит в состав газа в подушках безопасности автомобилей. Без гелия сложно выполнить сварку конструкций из магния, титана и алюминия – для такой сварки нужна среда нейтрального газа.

И лишь малая толика идет для надувания воздушных шариков.

Заменить гелий на что-либо не всегда возможно. Во-первых, он химически наиболее нейтрален из всех газов. Допустим, можно найти другой нейтральный газ – например, азот. Но среди свойств гелия есть и уникальные – например, способность при сверхнизких температурах превращаться в сверхтекучую жидкость. Без гелия и его свойств не сможет работать Большой адронный коллайдер.

В 2022-м случился серьезный «звоночек», когда поставщики вынуждены были отказать части покупателей. Наложилось несколько событий: заводы в США и Катаре встали на ремонт, на российском заводе на Дальнем Востоке случился пожар, начался вооруженный конфликт в Украине.

После этого поставки снова наладились, но гелиевая промышленность понимает, что вот-вот снова «увидит голодные камни».

А спрос будет расти и дальше, учитывая рост производства полупроводников и появление новых потребителей – производителей аккумуляторов для электромобилей.

В звездах его навалом – он является продуктом термоядерного синтеза. На Земле же есть всего два источника. Один – ядерный распад некоторых радиоактивных элементов. Другой – нефте- и газодобыча: некоторое количество гелия содержится в природном газе. Однако лишь немногие газодобытчики умеют его улавливать и отделять.

Значительная часть гелия, ранее выпущенного из недр, скопилась в атмосфере, и его можно попытаться уловить. Время ограничено: при своей легкости, он естественным образом улетучивается в космос.

Создатели томографов сейчас работают над менее жадными моделями МРТ. Успехи есть: появились модели, которым нужен всего один литр, причем он запаян практически герметично. Но стоят такие томографы дороже, а точность снимков дают похуже. И потребуется время, чтобы их усовершенствовать, а потом заменить десятки тысяч медицинских томографов, работающих сейчас в больницах по всему миру.

Научные институты же пробуют улавливать тот гелий, который сами теряют, и использовать повторно. Таким способом можно возвращать в оборот до 90% газа, считает Николас Фицки, директор лаборатории спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) университета Миссисипи. Лаборатория одной из первых сейчас внедряет такую систему. Ученые подсчитали, что модернизация обойдется им в $300 тысяч, но окупится за 6 лет за счет снижения закупок гелия. Хотя и тут есть минусы: помещения опутала сеть дополнительных трубок, мешающая работать.

Можно попытаться увеличить добычу. В Катаре сейчас открывают второй завод по производству гелия, а геологи во многих странах теперь целенаправленно ищут в земной коре новые, ранее неоткрытые запасы не природного газа, а именно гелия. В 2016 году одно такое месторождение было найдено в Танзании. В 2025 году его начинают разрабатывать. Есть подтвержденные запасы и в Китае.

Но расслабляться не стоит, предупредил Кристофер Баллентайн, заведующий кафедрой геохимии факультета наук о Земле Оксфордского университета. Ведь и эти месторождения не бесконечны. Надо разрабатывать технологии, которые позволят сократить расход газа.