Komodity

Paradox: Lidstvu dochází helium, druhý nejčastější prvek ve vesmíru

28. červenec 2016 četba na 7 minut
Ilustrační foto - helium

Ilustrační foto - helium

Foto: shutterstock

Časy laciných pouťových balonků plněných heliem jsou, zdá se, sečteny. Světové zásoby vzácného plynu docházejí, vystačí už jen několik desítek let. A nepomůže ani nedávný nález obřího ložiska v Tanzanii.

Robert Richardson, laureát Nobelovy ceny za fyziku, varoval už před šesti lety před tím, že zásoby helia na Zemi vystačí už jen na nějakých 25 až 30 let. Přestože to tehdy vyvolalo jen úsměvy, faktem je, že vzácný plyn lidstvu dochází.

Většině lidí se ve spojení s heliem pravděpodobně vybaví nafouklé balonky, případně vysoký a pištivý hlas, jaký mají vtipálci po jeho vdechnutí. Plyn ale slouží i ve zdravotnictví, průmyslu či v kosmonautice. Jak ovšem podotýká server Quartz, za pár let ho mít nebudeme.

Krize oddálená o 7 let

Varovné hlasy o nedostatku helia přednedávnem oslabil nález obřího ložiska plynu v jihoafrické Tanzanii. Jde ale jen o oddálení krize o nějakých sedm let. Vědci odhadují, že právě na takovou dobu dokáže nové ložisko zásobu helia prodloužit.

Pod Tanzanií je podle prvních průzkumů více než 1,5 miliardy metrů krychlových plynu. Podle Chrise Ballentina z oxfordské univerzity jde o velmi důležitý objev, který ale není samospásný. Ballentin ovšem věří, že na Zemi ještě podobná ložiska jsou.

„Zkoumání míst s podobnou geologickou historií by nám mohlo pomoci nové zdroje helia najít," uvedl pro server BBC.com také Pete Barry z univerzity v Oxfordu.

Všude jinde

Paradoxem zároveň je, že helium je druhý nejrozšířenější chemický prvek ve vesmíru – na celé čáře vede vodík. Bohužel pro lidstvo je helium všude jinde než na Zemi. Z nejbližších ložisek bychom ho časem mohli „dovážet" z kamenných vesmírných objektů, jako jsou Měsíc nebo Merkur, popř. z atmosfér plynných obrů, jako je třeba Jupiter nebo Saturn.

Složení vesmíru

Vodík Helium Všechny ostatní prvky
cca 79 % cca 19 % 2 %

Zdroj: Internet

Na Zemi se helium vyskytuje jen velmi ojediněle, když poprvé bylo izolováno z minerálu smolince a necelých 10 procent tohoto prvku je zastoupeno v zemním plynu. Vznikalo pomalým radioaktivním rozpadem zemských desek. Vzhledem ke svým fyzikálním vlastnostem ho lze najít jen v uzavřených jeskyních či podzemních prostorách, protože je lehčí než vzduch a tudíž jinak uniká do atmosféry a mimo ni.

Tento vzácný plyn je navíc inertní, takže v podstatě vůbec nereaguje s jinými chemickými látkami. Neváže se s jinými prvky (jako třeba vodík s kyslíkem ve vodě), které by úniku zabránily. Při jeho těžbě je kvůli tomu ale třeba zachovávat velkou opatrnost, neboť může velmi jednoduše dojít k úniku.

Na druhou stranu právě tyto vlastnosti – inertnost a lehkost – ho dělají cenným. Vzhledem k tomu, že je inertní, využívá se často při ukládání vysoce reaktivního a hořlavého raketového paliva. Svářeči ho pak používají jako „štítový plynu", aby nedocházelo k poškozování svaru jinými prvky, např. kyslíkem.

Nejvíce se helium využívá pro chlazení, protože tekuté helium je jediná věc, která dokáže udržet velké supravodivé magnety dostatečně chladné. Odhaduje se, že jedna pětina z roční spotřeby helia USA končí jako součást skenerů magnetické rezonance, které takové magnety obsahují.

Obava z nedostatku

Většina světových zásob pochází z jediného zdroje: vzniká jako vedlejší produkt při těžbě zemního plynu ve Skalistých horách v USA. Americká vláda proto nechala v roce 1925 vybudovat Národní heliovou rezervu (NHR). Šlo o soustavu rezervoárů a potrubních spojení napříč Texasem, Oklahomou a Kansasem. Postupně se s NHR stala největší zásobárna helia na světě. Cena helia ale nereflektovala jeho vzácnost, takže nebylo z čeho platit obří výdaje na provoz NHR. V roce 1996 přesáhl dluh této instituce jednu miliardu dolarů.

Kongres proto tehdy odhlasoval postupné rozprodávání rezerv během dalších 20 let do roku 2015, aby mohl být dluh umořen. Kolem 40 procent světových zásob helia se pak prodalo v podstatě „za hubičku".

Po roce 2000 se stále častěji objevovala varování před hrozícím nedostatkem vzácného plynu. V roce 2010 se zaváděla opatření, aby nedocházelo k plýtvání. A zatímco předtím byly ceny helia desítky let extrémně nízké, takže nikoho nenapadlo s ním šetřit, najednou se jeho vzácnost projevila i na trhu. Ceny helia prudce stoupají, přičemž za posledních 15 let vzrostly asi na dvojnásobek.

Vývoj ceny helia

Graf: Vývoj cen helia i jeho zpracovaných variantAutor: BLM, Cryogas, JR & Campbell Assoc.

Pozn.: Mírné zpomalení v posledních dvou letech je způsobeno zvýšením nabídky ze strany Alžírska a Kataru.

Mimo jiné to mělo za následek přehodnocení předchozího rozhodnutí Kongresu o konci NHR, takže jeho provoz byl prodloužen do roku 2021 a rozprodej byl „přepnut" do módu ročních aukcí. Cílem je, aby rezervy helia v NHR tvořily jen jednu třetinu celkové kapacity.

V současné době je v NHR kolem 670 milionů metrů krychlových helia. USA pak má zhruba dalších 4,3 miliardy metrů krychlových v podzemních zdrojích. Další ložiska se nacházejí v Alžírsku, Austrálii, Polsku, Rusku, Kataru a – jak potvrdil nedávný objev – v Tanzanii. Podle odhadů se čtvrtina globálních zásob nachází v oblasti Perského zálivu.

Vývoj globální nabídky a poptávky po heliu

Graf: Helium - globální nabídka/poptávka Autor: www.searchanddiscovery.com

Pozn.: Barevné oblasti vyznačují produkci jednotlivých zemí/regionů, červená linka pak ukazuje vývoj poptávky po heliu.

Je třeba ovšem dodat, že ještě donedávna nízká cena plynu nijak nemotivovala těžaře, aby ložiska hledali, natož je těžili, o zpracování ani nemluvě. Jak spočítal server Quartz, v roce 2013 bylo na světě jen 12 závodů na zpracování helia. Podle odhadů výzkumné agentury Mordor Inteligence má světový trh s heliem cenu 4,7 miliardy dolarů.

Při současné úrovni spotřeby, která je zhruba 230 milionů krychlových metrů ročně, by dle propočtů mohlo lidem helium dojít mezi lety 2030 až 2040. I proto je objev ložiska v Tanzanii velmi významný. Při odhadovaném objemu přes 1,5 miliardy metrů krychlových helia, které se v zemi nacházejí (resp. se odhaduje, že by mohly být vytěženy), je to dokonce více, než měl rezervoár NHR v dobách své největší slávy.

Jak ale upozorňuje Josh Bluett ze společnosti Helium One, která průzkum v Tanzánii prováděla, „dokud nebude plyn uskladněn, ještě ho nemůžeme považovat za skutečnou zásobu". „Spotřebováváme helium rychleji, než ho dokážeme najít a vytěžit," doplňuje Diveena Danabalanová z Univerzity v Durhamu, která se také na výzkumu podílela.

Jedna jistota: helium dojde

I v případě, že se najdou nové zdroje, je pravděpodobné, že lidstvo helium spotřebuje. Jak brzy k tomu dojde, se odvine od toho, kolik ložisek – podobných tomu v Tanzanii – bude objeveno a jak bohatá budou.

Bude ale také záležet na tom, jak se podaří omezit naši potřebu helia a tempo spotřeby. Nové materiály by například mohly umožnit fungování supravodivých magnetů při vyšších teplotách než v současnosti, tudíž by se potřeba vzácného plynu mohla snížit. Rostoucí cena tohoto prvku podporuje také recyklaci, podobně jako nyní na rozdíl od minulosti recyklujeme měď nebo hliník.

A když už nic jiného, třeba bude v budoucnu helium tak drahé, že lidé nebudou mít jinou možnost než prostě najít jeho alternativu.