Die weltweit drohende Knappheit des Edelgases Helium scheint vorerst abgewendet: In Tansania haben Forscher ein gewaltiges Helium-Vorkommen im Untergrund entdeckt. Schätzungen nach liegt dort das Siebenfache des globalen Helium-Jahresbedarfs. Das Entscheidende jedoch: Erstmals haben Wissenschaftler die geologischen Bedingungen identifiziert, unter denen solche Heliumvorkommen entstehen – und das erleichtert weitere Funde.
So häufig Helium im Universum insgesamt vorkommt, so selten ist das Edelgas bei uns auf der Erde. Neue Helium-Vorkommen wurden bisher nur selten, und wenn, dann nur per Zufall bei Ölbohrungen entdeckt. Das Problem dabei: Helium wird als Kühlmittel in der Medizin und Forschung dringend benötigt, ohne das Gas funktionieren weder Magnetresonanz-Tomografen noch die supraleitenden Magnete von Teilchenbeschleunigern wie dem LHC am CERN.
Erster Fund nach gezielter Suche
Schon im letzten Jahr warnten Forscher vor einer weltweiten „Helium-Krise“, in den USA mussten erste Tomografen wegen Helium-Knappheit sogar schon pausieren. Unter anderem deshalb haben Diveena Danabalan von der Durham University und seine Kollegen gemeinsam mit der Firma Helium One, nun gezielt Explorationsmethoden für Helium entwickelt und ausprobiert.
Mit Erfolg: Im Ostafrikanischen Graben in Tansania entdeckten die Forscher nun ein gewaltiges Heliumvorkommen. „Wir haben Heliumgas und Stickstoff gefunden, das direkt aus dem Boden des Rift Valley aufsteigt“, berichtet Chris Ballentine von der University of Oxford. Der Heliumgehalt dieser Gase liege bei bis zu zehn Prozent. Das sei das erste Mal, dass ein Heliumvorkommen nach gezielter Suche gefunden worden sei.
Genug für 1,5 Millionen MRTs
Wie die Forscher berichten, soll allein in diesem Teil des Rift Valley eine Helium-Ressource von 1,5 Milliarden Kubikmetern im Untergrund vorliegen. „Das ist genug, um 1,2 Millionen medizinische Magnetresonanz-Tomografen zu versorgen“, so Ballentine. „Zum Vergleich: Der globale Verbrauch von Helium liegt bei rund 0,22 Milliarden Kubikmeter und sämtliche Heliumreserven der USA umfassen gerade einmal 4,3 Milliarden Kubikmeter.“
Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der Fund des neuen Reservoirs die Heliumkrise erst einmal beseitigen und die Versorgung auch längerfristig sichern. „Dies ist ein Game Changer für die zukünftige Versorgungssicherheit unserer Gesellschaft mit Helium“, sagt Ballentine. „Denn weitere ähnliche Funde liegen nun in Reichweite.“
Vulkane als entscheidende Helfer
Der entscheidende Durchbruch dabei: Erstmals haben Forscher gezielt bestimmte geologische Formationen und Bedingungen mit dem Vorkommen von Helium verknüpft. „Wir zeigen, dass die Vulkane im Rift Valley eine wichtige Rolle für die Entstehung nutzbarer Heliumreservoire spielt“, erklärt Danabalan. „Die vulkanische Aktivität liefert die nötige Hitze, um das Edelgas aus urzeitlichen Krustengesteinen zu lösen.“
Allerdings bleibt das Helium nur dort im Untergrund erhalten, wo die heliumreichen Krustengesteine nicht zu dicht am Vulkan liegen – sonst wird das Gas freigesetzt und geht verloren. „Wir arbeiten zurzeit daran, diese ideale Zone zwischen alter Kruste und modernen Vulkanen genauer einzugrenzen“, so Danabalan. Schon jetzt jedoch helfen ihre Erkenntnisse dabei, künftig sehr viel gezielter nach Heliumvorkommen suchen zu können. (Goldschmidt Conference, 2016)
(University of Oxford, 28.06.2016 – NPO)
