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Pénurie mondiale d’hélium ? C’est pour bientôt.

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Ce gaz noble, rare, est, après l’hydrogène, l’élément le plus abondant de l’univers.

Malgré cela, sur la Terre, sa raréfaction devient inquiétante. Et s’il ne coûte que quelques euros de faire gonfler des ballons pour un anniversaire, le prix réel pour arrêter ce « gaspillage » devrait être vingt fois plus élevé ! Voilà le discours que commencent à tenir les scientifiques et quelques industriels du monde de l’hélium.

Car oui, les réserves s’épuisent. Tout le monde utilise des produits dans de nombreuses industries qui nécessitent de l’hélium, et hormis l’extraction, il n’existe aucun autre moyen connu d’en fabriquer … à des coûts raisonnables. Quand le réservoir d’une fusée est purgé, l’hélium relâché dans l’atmosphère disparaît dans l’espace et est perdu pour toujours. Puisqu’il a fallu 5 milliard d’année – l’âge de la Terre – pour produire l’hélium disponible sur notre planète, il est aberrant de penser que cette ressource non-renouvelable risque de disparaître en une génération.

La plupart des gens ne savent même pas que l’hélium est une ressource non renouvelable. L’hélium est produit sur la Terre à partir de la désintégration nucléaire de l’uranium, et il est récupéré dans les mines. Une fois qu’il est libéré dans l’atmosphère, il est si léger qu’il s’échappe à jamais.

Sur la question de savoir si nous sommes à court, la réponse est oui, mais ajoutons une nuance. C’est un problème que beaucoup des personnes qui sont en dehors des industries qui utilisent l’hélium ignorent, mais qui finira néanmoins par les concerner.

Ce court extrait d’un article paru dans phys.org résume bien pourquoi c’est devenu une préoccupation urgente au cours de ces dernières années.

« En réponse à la rareté de l’élément, les États-Unis ont décidé de stocker l’hélium depuis les années 60 dans une réserve nationale, le Bush Dome, un réservoir souterrain profond au Texas. Vers le milieu des années 1970, 1,2 milliards de m3 de gaz y avaient été stockés. La réserve actuelle est d’environ 0,6 milliards de m3, soit environ quatre fois le marché mondial actuel.

Mais, en 1996, aux États-Unis, est passée une loi sur la privatisation de hélium imposant que tout l’hélium stocké soit vendu avant 2015. En conséquence de quoi le gouvernement des États-Unis s’est mis à vendre l’équivalent de 40% du marché mondial de l’hélium à un prix inférieur au marché. Cette action a alors découragé rapidement l’exploration active de l’hélium»

Quelques mois après la parution de cet article, le Congrès des États-Unis a passé une loi visant à conserver ses réserves.

Nous voyons ainsi les impacts négatifs que la mauvaise politique de gestion de l’hélium a pu avoir sur les utilisateurs scientifiques, mais l’hélium est utilisé dans beaucoup d’autres domaines :

–     L’hélium est utilisé comme un fluide cryogénique pour refroidir les aimants supraconducteurs pour des machines d’IRM. C’est la plus grande utilisation de l’hélium cryogénique. D’autres cryogènes pourraient remplacer l’hélium (l’hydrogène liquide, l’oxygène ou le néon). Cependant, il est peu probable que les hôpitaux et les fabricants de machines IRM transforment le process rapidement.

–     L’hélium est utilisé comme gaz inerte pour la soudure.

–     L’hélium est utilisé dans l’industrie du semi-conducteur en tant que gaz inerte pour la croissance de cristaux de semi-conducteurs, les composants à refroidir rapidement, et pour contrôler les transferts de chaleur.

–     L’hélium est utilisé pour la détection des fuites et des fissures dans les conteneurs destinés à être soumis à de très fortes pressions. Ici, un autre gaz ne peut pas être substitué, au moins pour une pression extrêmement élevée et extrêmement faible, parce que l’hélium a cette propriété de pouvoir circuler à travers les plus fissures les plus microscopiques.

La communauté scientifique explique :

–     De nombreuses expériences scientifiques exigent de l’hélium liquide, car il permet aux scientifiques d’atteindre les températures les plus basses. Des basses températures sont souvent nécessaires pour observer des phénomènes de mécanique quantique. Il n’existe aucun substitut pour ces applications.

–     Les institutions de recherche ne sont souvent pas prioritaires quand il y a des pénuries. Nombre d’expériences ont déjà été retardées parce que des scientifiques ne pouvaient pas obtenir de l’hélium liquide pendant plusieurs semaines, et ce n’est pas un événement si rare.

–     Pour donner un ordre de grandeur : la fusée Saturn V consomme pour décoller, en une seule fois, environ trois cent soixante dix mille mètre cube d’hélium et la Nasa est le plus gros consommateur avec 2 millions de m3 chaque année.

Ce que nous pouvons faire :

–     Mettre en œuvre des politiques d’exploration et de stockage sensibles. Contraindre les sociétés minières d’extraire cette ressource. En 2013, le Congrès américain a approuvé un projet de loi pour maintenir les réserves et ne pas vendre en dessous du prix du marché. Cela permet un approvisionnement plus régulier, mais ne change pas le fait que cette ressource n’est pas renouvelable.

–     Limiter le gaspillage de l’hélium, et le recycler ce que nous n’utilisons pas. Pour les applications cryogéniques, cela signifie l’installation d’un système de recirculation fermée et une remise en compression de l’hélium qui sort de l’échappement d’un système cryogénique. Pour les utilisateurs à grande échelle tels que le LHC, cette méthode est utilisée depuis les débuts.

Pour les autres laboratoires qui veulent mettre en œuvre de tels systèmes, les coûts de démarrage sont énormes (plus de cent mille euros), mais le retour sur investissement se fait sur quelques années.

Ce que nous ne pouvons pas faire :

Nous ne pouvons pas produire plus hélium que ce qui est actuellement extrait de la Terre. Toutes les méthodes pour produire de l’hélium sur la Terre sont si ridiculement coûteuses qu’elles ne valent même pas la mise en place de débats.

1) la fusion de l’hydrogène

2) le bombardement d’autres atomes comme le lithium ou le bore avec des protons dans un accélérateur de particules.

Contrairement au pétrole, la fin de l’hélium est un problème grave. Le pétrole, on sait le synthétiser aujourd’hui, pas l’hélium. (par exemple, des véhicules roulent déjà à l’éthanol.)

Cependant, pour de nombreuses applications où l’hélium est utilisé, il n’existe à ce jour aucune autre alternative.

Bien que ce produit concerne surtout la communauté scientifique, les conséquences de son utilisation rejaillissent sur la totalité des domaines industriels dans le monde.

Entre 2002 et 2007, les prix de l’hélium ont doublé et en 2008, ils ont augmenté d’encore 50%.

En 2008, 78% de l’hélium du monde était extrait aux États-Unis qui est depuis toujours, le principal fournisseur mondial. Les estimations font état d’un quart des réserves non encore exploitées dans le golfe Persique, ce qui, à terme, représente la possibilité d’un bras de fer stratégique entre le golfe et le reste du monde sur un produit irremplaçable.

La communauté scientifique parviendra-t-elle à faire prendre conscience aux dirigeants du monde à quel point cet élément essentiel est en dangereux déclin et comme il est essentiel et vital de le préserver ou bien connaitrons-nous bientôt, après le pétrole, des guerres de l’hélium qui ensanglanteront le monde ?

Affaire à suivre… avec la plus grande attention.