Mélanie Thomas Les recherches menées par l’Université d’Oxford pourraient aider à renverser la crise actuelle de l’approvisionnement en hélium, une ressource sociétale vitale. L’étude propose un nouveau modèle pour tenir compte de l’existence de réservoirs riches en hélium jusque-là inexpliqués. Les découvertes, publiées aujourd’hui dans Character, pourraient aider à localiser des réservoirs inexploités d’hélium available.
Le Dr Anran Cheng (Département des sciences de la Terre, Université d’Oxford), auteur principal de l’étude, a déclaré : “Notre modèle montre l’importance de prendre en compte la forte diffusivité de l’hélium et les longues échelles de temps nécessaires pour accumuler des quantités importantes de gaz, et le fait que l’ensemble du système géologique agit dynamiquement pour affecter le processus. Ce modèle offre une nouvelle point of view pour aider à identifier les environnements qui ralentissent suffisamment les gaz d’hélium pour s’accumuler en quantités commerciales.
Là où de rares gisements de gaz souterrains riches en hélium ont été découverts, ils se produisent toujours à côté de fortes concentrations d’azote gazeux. Jusqu’à présent, il n’y avait aucune explication à cela. Pour la première fois, cette nouvelle étude, qui a également impliqué l’Université de Toronto et l’Université de Durham.
L’équipe de recherche a construit un modèle pour rendre compte de ces gisements riches en hélium en tenant compte (pour la première fois) de la présence d’azote, qui est également libéré de la croûte profonde avec l’hélium. Les auteurs ont identifié les disorders géologiques où la focus d’azote devient suffisamment élevée pour créer des bulles de gaz dans l’espace poreux de la roche.
Un tel processus peut prendre des centaines de hundreds of thousands d’années, mais lorsqu’il se produit. Ces bulles montent, à cause de la flottabilité, vers la surface jusqu’à ce qu’elles heurtent un kind de roche qui ne laisse pas passer les bulles. Selon le modèle, les bulles de gaz riches en hélium se rassemblent alors sous le joint et forment un champ gazeux substantiel. Les gaz riches en azote et en hélium ne contiennent ni méthane ni dioxyde de carbone, de sorte que leur prélèvement ne libère pas d’émissions de carbone.
Amérique du Nord) en utilisant les valeurs de focus d’azote attendues, le modèle a prédit les proportions azote/hélium observées dans la vie réelle. Le modèle pourrait aider à identifier les zones susceptibles de contenir des gisements similaires riches en hélium.
L’hélium représente un marché de 6 milliards de dollars (5,3 milliards de livres sterling), le gaz étant essentiel au fonctionnement des scanners IRM, des puces informatiques et de la fabrication de fibres optiques, ainsi que des purposes nucléaires et cryogéniques de pointe. les prix ayant grimpé en flèche ces dernières années. La circumstance a été aggravée par la guerre d’Ukraine. prévue pour fournir 35 % de la demande mondiale d’hélium.
De moreover, presque tout l’hélium est aujourd’hui un sous-produit de la creation de gaz naturel de méthane ou de dioxyde de carbone. Cela entraîne une empreinte carbone importante et entrave les ambitions d’atteindre des émissions nettes de carbone nulles d’ici 2050.
Ensemble, ces raisons signifient que l’identification de sources solutions d’hélium naturel sans carbone est devenue d’une significance cruciale.
Le modèle suggère également des régions où de grandes quantités d’hydrogène gazeux peuvent s’accumuler sous terre, puisque la radioactivité qui génère de l’hélium divise également l’eau pour former de l’hydrogène. Avec un marché mondial de 135 milliards de bucks, l’hydrogène est utilisé pour créer des engrais et produire de nombreux composés essentiels pour les industries alimentaires, pétrochimiques et pharmaceutiques. La quasi-totalité de l’hydrogène gazeux est actuellement produite à partir de charbon et de gaz naturel (méthane), ce qui représente à lui seul 2,3 % des émissions mondiales de CO2. Les gisements souterrains riches en hydrogène pourraient fournir une supply choice sans carbone.
Le professeur Chris Ballentine (Département des sciences de la Terre, Université d’Oxford), co-auteur de l’étude, observe : “La quantité d’hydrogène générée par la croûte continentale au cours du dernier milliard d’années pourrait répondre aux besoins énergétiques de la société pendant moreover de 100 000 ans.”
Le professeur Barbara Sherwood Lollar (Département des sciences de la Terre, Université de Toronto), co-auteur, ajoute :, a réagi chimiquement ou a été utilisé par des microbes souterrains – mais nous savons en étudiant le gaz dans des endroits profonds dans le sous-sol à travers le monde qu’une partie de cet hydrogène est effectivement stockée sous terre en quantités importantes ».
Le professeur Jon Gluyas : (Durham Energy Institute/Section of Earth Sciences, Durham College), co-auteur, déclare : “Cette nouvelle compréhension de l’accumulation d’hélium nous fournit le début critique d’une recette pour identifier où des quantités importantes d’hydrogène géologique, ainsi sous forme d’hélium, pourrait encore être trouvé.
