Wanneer is de aarde door haar heliumvoorraad heen?

Hoewel helium het op één na meest voorkomende element in het heelal is, is het op aarde vrij zeldzaam omdat het gemakkelijk door de zonnewind wordt weggeblazen.

Mijnbouwactiviteiten in een heliummijn nabij Chambers, Arizona, VS. Foto: AZ Central — Mijnbouwactiviteiten in een heliummijn nabij Chambers, Arizona, VS. Foto: *AZ Central*

Helium wordt niet alleen gebruikt in ballonnen, maar heeft volgens IFL Science ook wereldwijd vele verrassende eigenschappen en toepassingen. Helium ontstaat door het natuurlijke verval van radioactief uranium en thorium, maar dit proces duurt miljarden jaren. Momenteel wordt helium gewonnen uit ondergrondse aardgasvoorraden als bijproduct van aardgasraffinage.

Omdat helium zo licht is, zweeft al het helium dat uit de verpakking of productie verloren gaat naar de rand van de atmosfeer en wordt daar door de zonnewind weggeblazen. Daarom wordt helium volgens de American Chemical Society vaak omschreven als de enige echt niet-hernieuwbare grondstof. "Het duurt vele, vele millennia om helium op aarde te creëren. Het is het enige element in het hele periodiek systeem dat de aarde verlaat en de ruimte in gaat", zegt Sophia Hayes, professor aan de Washington University in St. Louis.

Helium is nuttig omdat het zo koud is. Het heeft het laagste kookpunt van alle elementen, namelijk -268,9 graden Celsius. Dit maakt het een bijzonder goede keuze voor het koelen van supergeleidende magneten in MRI-scanners en zelfs als raketbrandstof. De Large Hadron Collider (LHC) in Zwitserland heeft volgens Bloomberg ongeveer 120 ton helium per week nodig om te draaien.

"Helium is een niet-hernieuwbare grondstof. NASA en SpaceX hebben helium nodig voor raketbrandstof. MRI-scanners hebben helium nodig. De farmaceutische industrie is afhankelijk van helium, net als het Ministerie van Defensie", aldus Bill Halperin, hoogleraar natuurkunde aan de Northwestern University.

Het Amerikaanse Federal Helium Reserve System, opgericht in 1920 voor gebruik in ballonnen, levert ongeveer 40 procent van al het helium ter wereld. Deze voorraad zou nu binnen enkele maanden aan de particuliere sector verkocht kunnen worden, wat de heliumvoorzieningsketen zou verstoren. Slechts enkele andere landen beschikken over aanzienlijke heliumvoorraden, waaronder Qatar, Tanzania en Algerije. Rusland is ook van plan een nieuwe heliumfabriek te openen, maar de gevechten in Oekraïne zouden dat plan onzeker kunnen maken.

De schattingen van de wereldwijde heliumreserves lopen sterk uiteen. In 2019 schatte David Cole-Hamilton, emeritus hoogleraar scheikunde aan de Universiteit van St. Andrews, dat de wereld nog maar voor tien jaar aan helium over zou hebben, tenzij landen meer inspanningen zouden leveren om het te recyclen. De beste schattingen van de resterende levensduur van helium waren 100 tot 200 jaar.

An Khang (volgens IFL Science )

Bronlink