公開時点では、現在の世界の使用率に基づいて、テキサス州アマリロにある世界最大のヘリウム備蓄に約8年分のヘリウムが残っています。 米国は、世界のヘリウム供給量の30％を連邦ヘリウム保護区から供給しています。 このヘリウム不足は、幅広いヘリウムアプリケーションに影響を及ぼします。 ヘリウムは天然ガスの成分であるため、地球からヘリウムを抽出する方法は、天然ガスの採掘で使用される方法と同じです。
天然ガスの掘削
ドリルリグは、天然ガスまたはメタンの掘削に使用されます。 地下の圧力が高いので、ガスが配置されると、ガスは上に上昇します。 ガスはドリルリグラインの中空スペースを満たし、一連のパイプを通ってプラントに送られます。 プラント内では、極低温プロセス中に氷が配管を詰まらせるリスクを防ぐために、水と二酸化炭素が除去されます。
ガスの分離
天然ガスを窒素から分離します。 天然ガスの温度を下げ、窒素除去ユニットを使用して天然ガスから窒素を分離します。 ヘリウムガスは窒素内に集中します。 極低温分離ユニットを使用して、ヘリウムガスを窒素から分離します。 コンプレッサーを使用してガスを圧縮すると、ガスは大きな容器に膨張し、冷却効果を生み出します。 ガスが冷えると、ヘリウムが窒素から分離します。
液体ヘリウム
要素を分離するプロセス中に、要素は凝縮または液化します。 天然ガスは摂氏-15度から-25度の間で液体になります。 この時点で、天然ガスから窒素ガスが除去されます。 窒素は摂氏-70度前後で液体になります。 ヘリウムガスは窒素から除去されます。 ヘリウムは摂氏-250度で液化します。 液体ヘリウムは99.9パーセント純粋なヘリウムです。 ヘリウムは液体として輸送する方が安価であるため、さまざまな用途に使用できます。
ヘリウムの使用
ヘリウムはしばしば冷却剤として使用されます。 光ファイバケーブルでは、液体ヘリウムを使用して溶融シリカを冷却します。 ヘリウムは、磁気共鳴画像法またはMRIで磁石の冷却剤としても使用されます。 ガスクロマトグラフィーでは、機器が元素を検出および識別するため、ヘリウムがキャリアガスとして使用されます。 宇宙探査では、ヘリウムが加圧剤として使用されます。 空間の隙間を埋めて爆縮を防ぐ非反応性ガスです。 ヘリウムは、分子のサイズが非常に小さいため簡単に逃げることができるため、リーク検出器としても使用されます。 ただし、ヘリウムの最もよく知られている用途の1つは、バルーンを膨らませることです。