Cela fait plus d’une décennie depuis les scientifiques découvert Ce Yellowstone contient d’énormes quantités d’hélium gaz aborder les pénuries critiques. Maintenant, une nouvelle étude sur les roches anciennes sous le parc national de Yellowstone et deux autres régions pouces se rapprocher de la fourniture de réponses.
La recherche, publiée le 5 avril dans la revue Revue internationale de géologieaxé sur les régions connues pour faire de l’hélium de gaz relativement concentré sans émissions de méthane associées, ce qui est un puissant gaz à effet de serre. L’hélium est produit presque exclusivement comme sous-produit du gaz naturel (méthane), car les dépôts de gaz naturel piègent l’hélium – mais les scientifiques recherchent des sources plus vertes pour limiter réchauffement climatique.
« Nous nous sommes grattés la tête pour trouver l’hélium exempt de combustibles fossiles », auteur principal Ernest Mulayaun géologue structurel et conférencier à l’Université de Dar es Salaam en Tanzanie, a déclaré à Live Science.
Une percée majeure est survenue en 2016, lorsque les géologues ont découvert Réserves géantes d’une telle hélium Près du lac Rukwa dans la grande région de la Grande Vallée de Rift en Tanzanie. Un an plus tard, les chercheurs ont établi les conditions géologiques clés pour la production d’hélium « sans carbone », a déclaré Mulaya.
La nouvelle étude a examiné trois emplacements – Yellowstone aux États-Unis, Bakreswar-Tantloi dans l’est de l’Inde et le Rukwa Rift dans le sud-ouest de la Tanzanie – qui satisfont à la plupart de ces conditions. Notamment, les emplacements sont actifs géothermiquement, ce qui signifie qu’ils sont dans des endroits où la chaleur de L’intérieur de la Terre remonte à la surface, conduisant à des formations telles que les geysers et les sources chaudes.
Chaleur à libérer
La chaleur géothermique est nécessaire pour la production d’hélium sans carbone, car elle libère des atomes d’hélium à partir de roches en profondeur. L’hélium résulte de la décomposition de l’uranium et du thorium, qui prend des milliards d’années, co-auteur de l’étude Jon Gluyasprofesseur de géoénergie, capture et stockage du carbone à l’Université de Durham au Royaume-Uni, a déclaré à Live Science dans un e-mail. Les atomes restent piégés à l’intérieur des cristaux dans les rochers, à moins que ces cristaux ne soient exposés à une chaleur élevée.
« Si la température est augmentée au-dessus de ce qu’on appelle la température de fermeture du minéral particulier, l’hélium sera libéré », a déclaré Gluyas.
L’hélium entre ensuite des fluides – eau ou saumure – qui coule dans l’espace entre les roches, formant finalement un gaz qui peut migrer sous terre et monter vers la surface de la Terre, a-t-il déclaré. Dans certains endroits – comme près de Babbitt, Minnesota – La croûte de la Terre forme un sceau qui emprisonne l’hélium en failles entre les roches, formant ainsi de grandes accumulations de gaz.
Ces accumulations sont extrêmement précieuses, car elles pourraient aider à atténuer les pénuries d’hélium dans le monde. L’hélium est un composant de refroidissement critique dans les roquettes, les réacteurs nucléaires, les supraconducteurs et l’équipement de diagnostic médical, mais les fournisseurs pourraient bientôt lutte pour se rencontrer demande croissante.
Racines anciennes
La découverte d’hélium en Tanzanie a déclenché l’espoir que des milieux géologiques similaires ailleurs pourraient également contenir des magasins d’hélium sans carbone, a déclaré Mulaya. En plus d’être géothermiquement actif, le Rukwa Rift se trouve sur des rochers âgés de milliards d’années et riches en uranium et au thorium, ce qui signifie que l’hélium a eu amplement le temps de se former.
Il s’avère que Yellowstone et la province de Bakreswar-Tantloi sont également sur des roches anciennes et productrices d’hélium. Yellowstone est enracinée dans le Wyoming Craton, qui contient des roches de 3,5 milliards d’années, et les défauts sur les bords de la caldeira forment des conduits pour d’énormes quantités d’hélium, selon la nouvelle étude.
Mais il est peu probable qu’il y ait un réservoir scellé sous Yellowstone, a déclaré Gluyas. Au contraire, le parc national forme un système de tuyaux à travers lesquels l’hélium s’échappe dans l’atmosphère: chaque année, environ 66 tonnes (60 tonnes métriques) de fuite d’hélium via des sources chaudes et des évents à vapeur, Les scientifiques ont révélé en 2014.
Cependant, « ce n’est pas comme si vous pouviez mettre un énorme sac sur toute la zone et l’attraper », a déclaré Gluyas.
Mais l’hélium du Wyoming Craton pourrait être stocké dans des réservoirs ailleurs. « Il pourrait y avoir des zones périphériques à Yellowstone où elle est piégée une fois libérée », a déclaré Gluyas.
Le principal point à retenir de la nouvelle étude est que « il y a des conditions extrêmement prometteuses sur les trois sites », a déclaré Mulaya, « alors maintenant, cela nous encourage à explorer davantage ».
Résultats d’un site de forage d’hélium près de Babbitt suggère que la production d’hélium sans carbone est possible et que la concentration d’hélium dans le gaz extrait peut être extrêmement élevé.
« Il y a un avenir prometteur pour l’hélium pour couvrir la pénurie à laquelle nous sommes actuellement confrontés », a déclaré Mulaya.
