Svět stojí před těžkou zkouškou. Helium dochází, a je to větší problém, než by se mohlo zdát

V roce 2022 se chemici z Pacific Northwest National Laboratory v USA dostali do situace, která je pro mnoho vědců noční můrou. Nancy Washtonová, vedoucí jednoho z výzkumných týmů, zjistila, že jejich pravidelná dodávka helia nepřijde. Dodavatelé neměli dostatek této vzácné látky a laboratoř se musela přizpůsobit. Místo obvyklých 2 500 litrů plynu jim dorazila jen polovina, což znamenalo jediné – omezení výzkumu.

Největší ranou bylo odstavení jedinečného spektrometru, který měl potenciál přinést průlomové objevy v oblasti zachytávání oxidu uhličitého z atmosféry. „Nemohla jsem uvěřit datům, která jsme získali,“ vzpomíná pro BBC Washtonová na okamžiky, kdy její tým zjistil, že oxid hořečnatý může účinně vázat oxid uhličitý.

Jenže bez helia se jejich práce zastavila. Po několika měsících nucené nečinnosti se jim sice podařilo spektrometr opět zprovoznit, ale podobná situace se může kdykoliv opakovat.

Helium je chemicky nereaktivní a jeho fyzikální vlastnosti ho činí nenahraditelným. Má nejnižší bod varu ze všech prvků (-269 °C) a je extrémně lehké. Kde všude hraje klíčovou roli?

Největší spotřebitel helia – nemocnice – využívají plyn k chlazení magnetů v přístrojích MRI. Velký hadronový urychlovač (LHC) i další vědecké aparatury spoléhají na helium pro udržení supravodivosti magnetů. Helium se používá i při testování a startu raket, čistí palivové systémy a ochlazuje družicové přístroje.

Helium je také klíčové při výrobě polovodičů, které jsou nezbytné pro elektroniku. Využívá se při svařování, v airbazích i při hlubokomořském potápění.

Helium se na Zemi přirozeně tvoří rozpadem radioaktivních prvků v zemské kůře, ale jeho těžba je omezená. Největší producenti jsou USA (46 % světové produkce), Katar (38 %) a Alžírsko (5 %).

Na rozdíl od jiných surovin není možné helium uměle vyrábět. A co je horší – když se uvolní do atmosféry, pomalu uniká do vesmíru a už ho nelze zachytit zpět. Kvůli jeho extrémně nízké hustotě a unikátním fyzikálním vlastnostem se snadno ztrácí, což činí jeho skladování a přepravu náročnou.

V posledních dvou desetiletích svět zažil už čtyři vážné heliumové krize. V roce 2022 došlo k jedné z nejhorších – požáry v ruském zpracovatelském závodě Amur, válka na Ukrajině a odstávka závodu v Kataru způsobily náhlý výpadek dodávek. Uzavření americké federální heliumové rezervy v roce 2024 situaci dále zkomplikovalo a ceny helia dosáhly historického maxima.

Vzhledem k rostoucí poptávce (která by se podle odhadů mohla do roku 2035 zdvojnásobit) se hledají nové způsoby, jak helium šetřit. Jedním z řešení jsou nové typy MRI přístrojů, které místo tisíců litrů helia potřebují jen jeden litr. Takové přístroje už se v některých nemocnicích používají, ale jejich výkon je omezený a cena vysoká.

Další možností je recyklace. Například Mississippi State University investovala 300 000 dolarů do systému, který zachytí 90 % unikajícího helia. Návratnost investice je přibližně šest let, ale instalace podobných zařízení je technicky složitá a finančně náročná.

Přesto se objevují nadějné vyhlídky. V roce 2016 byla v Tanzanii objevena obrovská zásoba helia, která by mohla být uvedena do provozu v roce 2025. Podobné objevy byly učiněny i v Číně.

Vědci, lékaři i průmysloví výrobci si uvědomují, že helium není nevyčerpatelný zdroj. Současné výkyvy v dodávkách jsou varováním, že je třeba se připravit na budoucí krize. „Představte si, že vaše babička nemůže dostat MRI vyšetření, protože došlo helium,“ upozorňuje Washtonová na možná rizika.

Jedno je jisté – pokud svět nenajde efektivnější způsoby těžby, recyklace a úspor tohoto vzácného plynu, budeme se s jeho nedostatkem potýkat stále častěji.