我们大多数人接触氦气是在气球里,但这种气体比仅仅用于充气派对道具的用途更有价值。
氦气是一种惰性气体,是天气气球、核磁共振成像仪、焊接和许多其他行业的重要组成部分。但它也非常稀有,目前已知的唯一来源是石油和天然气钻探的副产品。偶尔会出现氦气短缺,导致这种宝贵气体的价格上涨。研究人员和医疗界人士认为氦气是一种正在枯竭的资源,他们依赖氦气来制造核磁共振成像仪和其他重要设备,如大型强子对撞机。
研究人员甚至已经到了开始反对使用派对气球中的氦气的地步。
但现在可能有一个让人松一口气的原因了。
在戈德史密斯地球化学会议上公布的一项研究中,来自英国的研究人员宣布,他们在东非大裂谷——非洲一个火山活动非常活跃的地区——成功地发现了一个巨大的地下氦气源。更值得称道的是,他们第一次尝试就找到了这个天然氦气储备。
“我们在坦桑尼亚东非大裂谷中采集了从地表冒出的氦气(和氮气)。通过结合我们对氦气地球化学的理解和探测到的气体圈闭构造的地震图像,独立专家估计,仅裂谷谷地的一个区域就有可能储藏540亿立方英尺(BCf)的氦气。”项目研究员Chris Ballentine说。“这足以充填超过120万台医用核磁共振成像仪。为了更好地理解这一发现,全球氦气消耗量约为每年8 BCf,而美国联邦氦气储备(世界上最大的供应商)目前的储备量仅为24.2 BCf。美国已知的总储备量约为153 BCf。这对社会未来氦气需求的保障来说是一个转折点,类似的发现可能很快就会出现。”
研究人员与一家名为Helium One的挪威勘探公司合作,他们之所以关注大裂谷,是有原因的。研究人员知道,火山(包括黄石公园)附近常常有氦气源。未来的研究可能会着重于缩小政府和公司可以成功勘探氦气的区域。
“我们发现裂谷中的火山在可行氦气储量的形成中起着重要作用。火山活动可能提供了将古老地壳岩石中积累的氦气释放出来所需的热量。然而,如果气体圈闭的位置离某个火山太近,它们就有可能被二氧化碳等火山气体大量稀释,正如我们在该地区的温泉中看到的那样。我们现在正致力于确定古老地壳和现代火山之间的‘适宜区’,在这个区域,氦气释放和火山稀释之间的平衡‘恰到好处’,”研究的主要作者Diveena Danabalan说。