Riesiger unterirdischer Cache von Helium in Afrika könnte globale Unterversorgung verhindern

Große unterirdische Reserven von Helium in Ostafrika sind mindestens doppelt so groß wie erstmals berichtet, so Wissenschaftler der Universität Oxford und der Firma, die plant, das wertvolle Gas innerhalb von drei Jahren aufzupumpen.

Die Entdeckung von Helium-Taschen in der Region Great Rift Valley in Tansania wurde Ende letzten Jahres angekündigt. Die ersten Proben von Gasversickern in dem Gebiet zeigten, dass die unterirdischen Lagerstätten durchschnittlich 2,6 Prozent Helium enthielten, das hauptsächlich mit Stickstoff gemischt war. [Weitere Fotos von Helium Cache in Afrika gefunden]

Basierend auf dieser Zahl schätzten unabhängige Ressourcenschätzer, dass das unterirdische Gasfeld 54 Milliarden Kubikfuß (1,5 Milliarden Kubikmeter) Helium oder etwa ein Drittel der weltweit bekannten Gasreserven enthält, die seit Jahrzehnten schwinden zu jährlichen Einschätzungen durch den geologischen Überblick der US.

Laut Thomas Abraham-James, einem Geologen und CEO von Helium One, einem Unternehmen mit Sitz in Portugal, das plant, das Gas international zu vermarkten, zeigen neue Messungen aus den tansanischen Gasversuchen nun Heliumkonzentrationen bis zum Vierfachen des früheren Durchschnittswerts 2020.

Abraham-James sagte Live Science, dass eine zweite unabhängige Bewertung der unterirdischen Helium-Ressource in Tansania nun 98,6 Milliarden Kubikfuß (2,8 Milliarden Kubikmeter) beträgt. "Es ist also ziemlich doppelt so groß", sagte er.

Er erklärte, dass die im Jahr 2015 angewandten Methoden der Feldprobenahme eine geringe Luftmenge erlaubt hätten, um die Konzentration von Helium in den Gasproben zu verdünnen.

Aber neue, Echtzeitmessungen von Gas aus den Tiefen, die von den Geochemikern Chris Ballentine und Peter Barry von der Universität Oxford Ende letzten Jahres durchgeführt wurden, zeigten, dass die Heliumkonzentrationen viel höher sind als die anfänglichen Schätzungen.

"Wir sind wahrscheinlich immer noch etwas unterschätzt, was vorhanden ist, aber dennoch gibt uns das Raum zu aktualisieren und zu verbessern, wie wir Fortschritte machen", sagte Abraham-James.

Kritischer Mangel

Die Entdeckung des Heliumfeldes in Tansania kommt daher, dass die Welt mit einem Mangel an nicht-erneuerbarem Gas konfrontiert ist, das in Industrie, Wissenschaft und Medizin - insbesondere für die in vielen Krankenhäusern verwendeten Magnetresonanztomographen (MRT) - eine entscheidende Rolle spielt.

Seit Jahrzehnten ist die Hauptquelle von Helium weltweit unterirdische Reserven in Texas im Besitz der US-Regierung. Mitte der 1990er Jahre war die National Helium Reserve in der Nähe von Amarillo mehr als 1,4 Milliarden Dollar verschuldet, und 1996 ordnete der US-Kongress an, dass die Gasreserven an private Unternehmen verkauft werden sollten. Nach Angaben des Bureau of Land Management des US-Innenministeriums wird 2021 die kommerzielle Lieferung von Helium aus dem Reservat eingestellt. [Beyond Balloons: 8 ungewöhnliche Fakten über Helium]

Die nahöstliche Nation Katar war auch eine wichtige Quelle von Helium in den letzten Jahren und lieferte bis zu einem Viertel der internationalen Nachfrage aus Spuren von Helium getrennt von unterirdischen Erdgas, sagte Abraham-James.

Aber die Lieferung von Helium aus Katar wurde Anfang dieses Jahres eingestellt, nachdem die Grenze des Landes mit Saudi-Arabien und andere Sanktionen, die von mehreren nahöstlichen Staaten wegen der angeblichen Unterstützung Katar für terroristische Organisationen verhängt worden waren, geschlossen wurden.

"Die Angebotsdynamik ist momentan sehr herausfordernd, vor allem, weil die US-Produktion im Jahr 2021 ausläuft und Katar, so muss man sagen, seinen Anteil an Problemen hat", sagte er. "Die Welt braucht eine zuverlässige Heliumquelle, damit wir die Fluktuationen, die wir in letzter Zeit haben, nicht sehen."

Helium entsteht auf der Erde nur durch den radioaktiven Zerfall schwerer Elemente wie Uran. Es dauert Millionen von Jahren, bis Gasblasen, wie sie in Texas und Tansania gefunden werden, sich unterirdisch ansammeln und das Gas nach Gebrauch leicht in die Atmosphäre entweichen kann.

Abraham-James sagte, dass Explorationsbohrungen im Juni oder Juli nächsten Jahres beginnen werden und das Unternehmen erwartet, mit der Produktion des Gases zu beginnen, sobald eine kleine Verarbeitungsanlage in der Gegend gebaut werden kann. "Wahrscheinlich werden die Menschen bis Ende 2020 tansanisches Helium verwenden", sagte er.

Afrikanisches Gas

Barry und Ballentine verwendeten ein tragbares Massenspektrometer, um die neuesten Gasmessungen an den Helium One-Standorten in Tansania durchzuführen, anstatt ihre frühere Methode zur Probenahme für die spätere Analyse in einem Labor zu verwenden.

"Wir haben wahrscheinlich 50 Messungen im Feld durchgeführt, und wir haben in diesen Proben bis zu viermal so viel Helium gesehen", sagte Barry gegenüber Live Science. "Das war wirklich aufregend für uns, denn wir konnten sehr überzeugend zeigen, dass es viel mehr Helium gibt, als wir ursprünglich geschätzt haben."

Barry und Ballentine waren Teil des wissenschaftlichen Teams, das den Ort der wahrscheinlichen Helium-Taschen in Tansania identifizierte. Dabei wurde eine neue Theorie der Helium-Produktion durch unterirdische Wärmequellen - wie die Vulkane in Tansanias Rift Valley Region - verwendet, die das Gas freisetzen Es bildet sich langsam in alten Felsen.

Barry sagte, die Heliumlagerstätten liefen in einer "Goldilocks Zone" für die Heliumproduktion, etwa 200 Kilometer von der Vulkanzone um Tansanias Mount Rungwe entfernt.

"Wir denken, dass man in der Nähe eines vulkanischen Zentrums sein muss, um diese Gase freizusetzen", sagte er.

Barry fügte hinzu, dass die ersten Forschungen zum tansanischen Heliumfeld auf der letztjährigen Goldschmidt-Konferenz über Geochemie in Yokohama, Japan, vorgestellt wurden und dass die aktualisierte Forschung auf der gleichen Konferenz im August in Paris vorgestellt wurde.

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