Yellowstone memegang cache yang belum dimanfaatkan dari helium 'bebas karbon' untuk roket, reaktor, dan superkonduktor
Sudah lebih dari satu dekade sejak para ilmuwan telah menemukan Yellowstone itu memegang sejumlah besar gas helium, tetapi pertanyaan tetap ada di atas apakah helium ini bisa diekstraksi mengatasi kekurangan kritis. Sekarang, sebuah studi baru tentang batuan kuno di bawah Taman Nasional Yellowstone dan dua daerah lainnya inci lebih dekat untuk memberikan jawaban.
Penelitian, diterbitkan 5 April di jurnal Ulasan Geologi Internasionalfokus pada daerah yang diketahui mengibaskan gas helium yang relatif terkonsentrasi tanpa emisi metana yang terkait, yang kuat Gas rumah kaca. Helium diproduksi hampir secara eksklusif sebagai produk sampingan dari gas alam (metana), karena endapan gas alam menjebak helium – tetapi para ilmuwan mencari sumber yang lebih hijau untuk membatasi Pemanasan global.
“Kami telah menggaruk kepala kami untuk menemukan helium yang bebas dari bahan bakar fosil,” kata penulis utama Ernest Mulayaseorang ahli geologi dan dosen struktural di Universitas Dar es Salaam di Tanzania, mengatakan kepada Live Science.
Terobosan besar datang pada tahun 2016, ketika ahli geologi ditemukan cadangan raksasa helium seperti itu Dekat Danau Rukwa di wilayah Lembah Great Rift Tanzania. Satu tahun kemudian, para peneliti menetapkan kondisi geologis utama untuk produksi helium “bebas karbon”, kata Mulaya.
Studi baru ini meneliti tiga lokasi-Yellowstone di AS, Bakreswar-Tantloi di India timur, dan keretakan Rukwa di Tanzania barat daya-yang memenuhi sebagian besar kondisi ini. Khususnya, lokasinya aktif geotermal, artinya mereka berada di tempat -tempat di mana panas dari Interior bumi naik ke permukaan, yang mengarah ke formasi seperti geyser dan mata air panas.
Panaskan untuk dilepaskan
Panas panas bumi diperlukan untuk produksi helium bebas karbon, karena melepaskan atom helium dari batuan di kedalaman. Hasil helium dari peluruhan uranium dan thorium, yang membutuhkan waktu miliaran tahun, studi rekan penulis Jon Gluyasseorang profesor geoenergi, penangkapan dan penyimpanan karbon di University of Durham di Inggris, mengatakan kepada Live Science dalam email. Atom -atom tetap terperangkap di dalam kristal di bebatuan, kecuali kristal -kristal itu terkena panas tinggi.
“Jika suhu dinaikkan di atas apa yang disebut suhu penutupan mineral tertentu, maka helium akan dilepaskan,” kata Gluyas.
Helium kemudian memasuki cairan – air atau air garam – yang mengalir di ruang antara batuan, akhirnya membentuk gas yang dapat bermigrasi di bawah tanah dan naik ke permukaan bumi, katanya. Di beberapa tempat – seperti dekat Babbitt, Minnesota – Kerak bumi membentuk segel yang menjebak helium dalam kesalahan antara batuan, sehingga membentuk akumulasi besar gas.
Akumulasi ini sangat berharga, karena mereka dapat membantu mengurangi kekurangan helium di seluruh dunia. Helium adalah komponen pendingin yang kritis dalam roket, reaktor nuklir, superkonduktor dan peralatan diagnostik medis, tetapi pemasok mungkin segera berjuang untuk bertemu meningkatnya permintaan.
Akar kuno
Penemuan helium di Tanzania memicu harapan bahwa pengaturan geologi yang serupa di tempat lain mungkin juga memiliki toko helium bebas karbon, kata Mulaya. Selain menjadi aktif geotermal, keretakan Rukwa berada di atas batu yang berusia miliaran tahun dan kaya akan uranium dan thorium, yang berarti helium memiliki banyak waktu untuk dibentuk.
Ternyata Provinsi Yellowstone dan Bakreswar-Tantloi juga duduk di atas batuan kuno yang menghasilkan helium. Yellowstone berakar pada wyoming craton, yang berisi batuan berusia 3,5 miliar, dan kesalahan di tepi kaldera kemungkinan membentuk saluran untuk sejumlah besar helium, menurut studi baru.
Tapi tidak mungkin ada reservoir tertutup di bawah Yellowstone, kata Gluyas. Sebaliknya, Taman Nasional membentuk sistem pipa yang melaluinya helium melarikan diri ke atmosfer: setiap tahun, sekitar 66 ton (60 metrik ton) helium bocor melalui mata air panas dan ventilasi uap, para ilmuwan terungkap pada tahun 2014.
Namun, “bukan seolah -olah Anda bisa meletakkan tas besar di seluruh area dan menangkapnya,” kata Gluyas.
Tetapi helium dari wyoming craton dapat disimpan di reservoir di tempat lain. “Mungkin ada area periferal ke Yellowstone di mana ia terperangkap setelah dilepaskan,” kata Gluyas.
Pengambilan utama dari studi baru adalah bahwa “ada kondisi yang sangat menjanjikan di ketiga situs,” kata Mulaya, “jadi sekarang, ini mendorong kita untuk mengeksplorasi lebih lanjut.”
Hasil dari situs bor helium Di dekat Babbitt menunjukkan bahwa produksi helium bebas karbon dimungkinkan dan konsentrasi helium dalam gas yang diekstraksi bisa sangat tinggi.
“Ada masa depan yang menjanjikan untuk helium untuk menutupi kekurangan yang saat ini kita hadapi,” kata Mulaya.
