No more squeaky voices: We ' re running out of helium

• embora seja comumente usado para fazer balões flutuar, o hélio é na verdade um recurso precioso, não renovável.sem Hélio, muita pesquisa científica não pode ser conduzida, e tecnologia como máquinas de ressonância magnética não funcionará.a demanda por Hélio é enorme e crescente; não há maneira de criar o hélio artificial economicamente e não há maneira de as reservas de hélio da Terra sustentarem a demanda.

o Hélio é o segundo elemento mais comum no universo, representando 23 por cento de toda a matéria normal. Mas apesar de ser extremamente comum em todo o universo, é extremamente raro na Terra. Por cada milhão de partículas de ar na nossa atmosfera, apenas cerca de 5,2 delas são hélio.sempre que balões de hélio são liberados na festa de aniversário de uma criança, o hélio escapa para a atmosfera superior. O hélio é um elemento excepcionalmente leve, por isso sobe para o topo da atmosfera, onde é o menos denso. Pode-se pensar que um gás leve como o hélio estaria preso aqui, empurrado pelo ar mais denso por baixo dele e empurrado pela gravidade da Terra. Mas as moléculas de hélio a esta altura da atmosfera podem ser facilmente expostas às correntes de vento solar de partículas de alta energia do nosso sol, o que, irrevogavelmente, leva o hélio para o espaço. este é o destino dos 6,2 bilhões de pés cúbicos de hélio que usamos em um ano. Simplificando, o hélio é um recurso finito na terra, e ficar sem ele significa desistir de muito mais do que balões e vozes barulhentas.

o que é tão especial sobre o hélio?

o hélio tem algumas características únicas que o tornam uma substância crítica para muitos pesquisadores e cientistas. Mais importante, nenhum outro elemento pode ficar tão frio como o hélio sem congelar. Na verdade, o hélio não congela nada. Uma vez que o hélio é refrigerado para cerca de 4 Kelvin, ele se torna um líquido. A escala de Kelvin é uma medida absoluta da temperatura baseada no grau de movimento das moléculas, então 0 Kelvin é o mais frio fisicamente possível. Para alguma perspectiva de como o 4 Kelvin é frio, funciona como -452.47 Fahrenheit-or, -269.15 Celsius. isto importa por causa de outros cientistas de descoberta feitos: certos materiais perdem todas as resistências elétricas quando suficientemente resfriados. Estes são chamados supercondutores, e são usados em uma grande variedade de dispositivos de alta tecnologia-aceleradores de partículas, certos reatores nucleares, espectrômetros de massa e máquinas de ressonância magnética. Sem o hélio líquido, estas tecnologias não são possíveis, e não há nenhuma substância substituta viável.

de onde viemos buscar o hélio?

um mapa dos principais campos de gás nos EUA mostrando aqueles que contêm uma concentração economicamente viável de hélio e aqueles que não o fazem. Image source: American Physical Society, Materials Research Society, American Chemical Society

The helium that we find on Earth is actually the product of radioactive decay. Os minerais radioativos feitos de urânio e tório emitem partículas alfa, que são partículas compostas por dois prótons e dois nêutrons. Estas partículas alfa rapidamente atraem elétrons, transformando-os em átomos de hélio. Desta forma, cerca de 3.000 toneladas de hélio são geradas por ano. Isto, no entanto, mal faz uma mossa no nosso consumo anual. Esse 6,2 bilhões de pés cúbicos de hélio que consumimos no ano mencionado acima converte-se em cerca de 32.000 toneladas (assumindo que os pés cúbicos são medidos a 70°F e sob a atmosfera normal da Terra). A grande maioria das reservas de hélio em que contamos para sustentar este hábito são o produto de milhões de anos de acumulação gradual.nem todo o hélio gerado na terra é facilmente acessível, e mesmo quando é fácil de acessar, muitas vezes não é economicamente viável coletar. Depois que o hélio é criado por elementos radioativos subterrâneos profundos, o gás encontra seu caminho para os mesmos depósitos que o gás natural. Como resultado, a maioria do hélio é coletado por empresas de gás natural como um benefício acessório. Infelizmente, os limites da tecnologia atual significam que o seu único tempo útil para as empresas de gás coletarem hélio se houver uma concentração superior a 0,3%. Consequentemente, uma quantidade bastante significativa de hélio é simplesmente expelida.

se o hélio é tão vital, por que é tão barato?quando blimps e outros aeróstatos baseados em hélio pareciam vitais para a defesa nacional, o governo dos Estados Unidos coletou o máximo de hélio possível. Este hélio foi armazenado em Amarilla, Texas, na Reserva Federal de hélio (FHR). Hoje, cerca de 40% do hélio da nação é fornecido pela FHR. = = Ligações externas = = o governo aprovou leis que ordenavam que a Reserva Federal de hélio vendesse suas reservas e fechasse em 2021, em um esforço para recuperar dívidas que a reserva havia incorrido e privatizar o mercado. como resultado, os preços do hélio permaneceram bastante baixos o suficiente para não nos sentirmos muito mal em deixar esta coisa preciosa ir para o lixo em balões para festas de aniversário.apesar disso, o hélio não é muito barato, especialmente para pesquisadores que confiam nele para realizar experimentos. De acordo com um relatório de 2016, os preços do hélio aumentaram 250 por cento nos cinco anos anteriores. Na verdade, alguns pesquisadores tiveram que gastar mais de um quarto de seus fundos de doações na compra de hélio líquido. a falta de hélio para uso em aplicações de alta tecnologia tornará a vida mais difícil para todos. Em uma entrevista ao USA Today, O professor de Física da Northwestern William Halperin disse: “a escassez de hélio que está presente agora — e que podemos prever irá aumentar — afetará, em geral, todos.”