TL; DR: Sí, nos estamos quedando sin. Todos usan productos de muchas industrias que requieren helio, y no hay forma de hacer más barato.
Muchas personas no se dan cuenta de que el helio es un recurso no renovable. Se fabrica en la tierra a través de la descomposición nuclear de uranio, y se recupera de las minas. Una vez que se libera a la atmósfera, no es económico recapturarlo, y finalmente el helio atmosférico escapará de la Tierra por completo porque es muy ligero.
Sobre la cuestión de si se nos acaba, las respuestas existentes son absolutamente correctas (¡SÍ!), Pero quiero agregar otra voz. Este es un problema que muchas personas fuera de las industrias que usan helio desconocen, pero que de todos modos les afectará.
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El primer artículo vinculado resume muy bien por qué esto se ha convertido en una preocupación apremiante en los últimos años.
En respuesta a la escasez del elemento, Estados Unidos ha estado acumulando helio desde la década de 1960 en una Reserva Nacional de Helio llamada Bush Dome, un depósito subterráneo profundo a las afueras de Amarillo, Texas. A mediados de la década de 1970, 1.200 millones de metros cúbicos de gas se almacenaban allí. La reserva actual es de aproximadamente 0,6 mil millones de metros cúbicos, o aproximadamente 4 veces el mercado mundial actual.
Pero, señala Chan, en 1996 la Ley de Privatización de Helio ordenó que el Departamento del Interior vendiera todo el helio almacenado para 2015. “Como consecuencia”, dice, “el gobierno de los Estados Unidos está vendiendo el equivalente al 40 por ciento del mercado mundial de helio a un precio inferior al del mercado “.
“Esta acción desalienta la exploración activa de helio”, explica Chan
Fuente: Pregunta de sondeo: ¿Nos estamos quedando sin helio? . Unos meses después de la publicación de este artículo, el Congreso aprobó un proyecto de ley para mantener las reservas.
Los detalles de la pregunta se centran en el impacto negativo que tiene una mala política en los usuarios científicos de helio, pero quiero enfatizar que hay muchos otros usos del helio en la industria y la medicina , y algunos se enumeran a continuación :
- El helio se usa como un criógeno para enfriar imanes superconductores para máquinas de resonancia magnética . Este es el mayor uso de helio criogénico. Esta es una aplicación donde otro criógeno puede eventualmente ser sustituido porque hay varios superconductores nuevos que pueden producir el campo magnético requerido cuando se enfrían con criógenos de mayor temperatura como hidrógeno líquido, oxígeno o neón. Sin embargo, dudo que los hospitales y los fabricantes de máquinas de resonancia magnética hagan esto pronto.
- El helio se usa como gas inerte para soldar. En estas aplicaciones, creo que podrían sustituir a otro gas noble si nos quedamos sin helio.
- El helio se usa en la industria de los semiconductores como un gas inerte para el crecimiento de cristales de semiconductores, para enfriar rápidamente los componentes y controlar la transferencia de calor.
- El helio se usa para la detección de fugas para probar contenedores que estarán sujetos a alta presión o bajo vacío en busca de grietas. Esta es una aplicación que otro gas no puede ser sustituido, al menos para una presión extremadamente alta y extremadamente baja, porque el helio puede fluir a través de las grietas más pequeñas.
La comunidad científica es quizás la más expresiva sobre esta escasez porque:
- Muchos experimentos científicos requieren helio líquido porque les permite a los científicos alcanzar las temperaturas más bajas de cualquier criógeno . A menudo se requiere una temperatura baja para observar limpiamente los fenómenos de la mecánica cuántica (ver: la respuesta de Zhun-Yong Ong a ¿Por qué los científicos anhelan alcanzar el cero absoluto?). No hay sustituto para esta aplicación.
- Las instituciones de investigación suelen tener menos prioridad cuando hay escasez. Me han retrasado muchos experimentos porque no pudimos obtener helio líquido durante semanas, y esta es una experiencia bastante normal.
Lo que podemos hacer:
- Implemente una política sensata de exploración / almacenamiento de helio de modo que las compañías mineras se vean obligadas a extraer este recurso y los usuarios no estén sujetos a costos / suministros erráticos. En 2013, el Congreso de los Estados Unidos aprobó un proyecto de ley para mantener las reservas y no vender helio a una tasa inferior a la del mercado (Wyden, Murkowski aplaude la aprobación final de la legislación sobre helio). Esto proporciona un suministro más estable, pero no cambia el hecho de que este recurso no es renovable.
- Limite el uso derrochador de helio y recicle lo que sí usamos. Para aplicaciones criogénicas, esto significa instalar un sistema cerrado de recirculación para volver a comprimir el helio que sale del escape de un sistema criogénico. Para usuarios a gran escala como el LHC, este siempre ha sido el procedimiento operativo. Sin embargo, con los recientes aumentos de costos y las interrupciones en el suministro, los laboratorios de investigación individuales también están comenzando a implementar dichos sistemas (incluido el laboratorio donde trabajo). Los costos iniciales son enormes (más de $ 100K), pero el ahorro de costos surge en solo unos años, y la conveniencia se hace evidente de inmediato. En el futuro, creo (y espero) que tales sistemas no serán opcionales para la investigación y los usuarios médicos de helio líquido.
Lo que no podemos hacer:
No podemos producir más helio una vez que todo se extrae de la tierra. Todos los métodos para producir más helio son tan ridículamente costosos que no vale la pena discutirlos: 1) fusión de hidrógeno 2) bombardear otros átomos (como litio o boro) con protones energéticos en un acelerador de partículas 3) extraerlo en la luna es ridículo propuesta en términos de los volúmenes que se necesitan para ser transportados de regreso a la tierra (sin embargo, la extracción de Helio-3 en la luna es probablemente económicamente viable). En ese sentido, el problema de quedarse sin helio es diferente del problema de quedarse sin petróleo. Para este último, las personas pueden y sintetizan alternativas como el combustible de etanol, sin mencionar las innumerables opciones de energía que no emiten carbono.
Sin embargo, para muchas aplicaciones donde se usa helio, no hay alternativa al helio .
Editar: En 2008, el 78% del helio del mundo se extrajo en los EE. UU. Y los EE. UU. Históricamente han suministrado la mayor parte del helio del mundo, por lo que presenté una respuesta tan centrada en los EE. UU. A una pregunta sobre un problema global. Una fracción sustancial (25%) del helio no extraído restante se encuentra en el golfo Pérsico.
Editar (14 de junio de 2016). Contenido relacionado:
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- El helio sigue siendo un recurso no renovable.
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