Jego prawidłowa nazwa to He3 (hel-3 to bardziej potoczne określenie). W 1934 roku australijski fizyk nuklearny Mark Oliphant – na podstawie eksperymentów z deuterem i wodorem zaproponował istnienie pierwiastka hel-3. Pięć lat później Luisowi Alvarezowi i Robertowi Cornogowi udało się wyizolować He3. To lekki gaz szlachetny i stabilny izotop. Szacuje się, że He3 to jeden z tych pierwiastków, które istniały na Ziemi w niezmienionej formie od jej powstania i przedostały się ze skorupy ziemskiej do przestrzeni kosmicznej przez miliony lat. Hel-3 pojawia się również na słońcu i w atmosferze Księżyca. He3 jest regularnie wywiewany w przestrzeń kosmiczną ze Słońca, ale może też powstać poprzez fuzję termojądrową wewnątrz gwiazd albo w laboratorium. Hel-3 powstaje również jako produkt uboczny przy rozpadzie trytu - izotopu wodoru-3. Hel-3 może też być wydobywany z gazu ziemnego, którego spore zasoby ma Polska, z powietrza, a w przyszłości z Księżyca.
Hel-3 to nadzieja ludzkości na tanią, ekologiczną energię termojądrową bez produkcji odpadów promieniotwórczych. Szacuje się, że 200 ton helu-3 wystarczyłoby, aby pokryć globalne roczne zapotrzebowanie energetyczne całej ludzkości bez produkcji gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń, bez uciążliwych społecznych wyrzeczeń i poświęceń. W przeciwieństwie do energii jądrowej, hel-3 nie wytwarza radioaktywnego promieniowania, tak więc od razu wydaje się o wiele bardziej bezpieczny. Wydajność procesu z wykorzystaniem helu-3 jest niemal dwukrotnie większa niż w przypadku elektrowni atomowych (ok. 37%) i znacznie przewyższa tę z elektrowni węglowych (ok. 45%). To możliwe dzięki powstaniu pozytywnie naładowanego protonu wodoru, którego energia może być bezpośrednio zmieniona w energię elektryczną, bez marnotrawienia jej na podgrzewanie wody i do produkcji czy uruchomienia turbin, które dopiero wytworzą prąd.
Według szacunków 1 kg helu-3 w fuzji jądrowej z 0,65 kg deuteru dostarczy około 20 MW energii przez cały rok. Oznacza to, że z 100 kg helu-3 można produkować 2 GW czystej, ekologicznej energii 24h/dobę przez rok dla miasta wielkości Warszawy (1,77 miliona mieszkańców), a wartość wyprodukowanej energii elektrycznej przekroczyłaby 30 milionów złotych.
Hel-3 nie tylko stanowiłby bezpieczne i czyste źródło energii, lecz także mogłoby zrewolucjonizować energetykę kosmiczną: statki kosmiczne napędzane helem-3 mogłyby polecieć dalej niż obecnie. Co więcej – już w latach 1973-1978 Brytyjskie Towarzystwo Międzyplanetarne rozważało stworzenie statku kosmicznego napędzanego fuzją jądrową oraz paliwem złożonym z deuteru i helu-3. Przedsięwzięcie nosiło nazwę Projekt Dedal.
Problem jedynie w tym, że hel-3 oprócz tego, że niezwykle cenny, jest też na wyczerpaniu, przynajmniej na Ziemi. Na Księżycu – według szacunków – jest milion, a nawet kilka milionów ton tego izotopu. Indyjska agencja kosmiczna podaje, że według jej obliczeń, złoża wystarczą na zaspokojenie energetycznych potrzeb Ziemi nawet na 250 lat.
Pierwsze próbki helu-3 z Księżyca przewieźli astronauci programu Apollo jeszcze w latach 60-tych ubiegłego wieku. Amerykańska Agencja Kosmiczna (NASA) opracowała już koncepcję wydobycia He3 z powierzchni Księżyca. Na początku 2019 roku chiński łazik Yutu-2 pobrał próbki gruntu. To na razie jednak dopiero początek. Brakuje jeszcze odpowiedniego sprzętu.
Choć może się wydawać, że hel-3 jest bardziej domeną science-fiction, teoretycznie oferuje dużo możliwości w kwestii zaspokojenia naszych potrzeb energetycznych. Na chwilę obecną szacuje się, że do wydobycia helu-3 na Księżycu dojdzie dopiero w 2028 roku, jednak już teraz trwają przygotowania do tego przedsięwzięcia. Wyścig po księżycowy hel-3 jest częścią nowego wyścigu kosmicznego. Na skalę przemysłową wydobycie He3 z Księżyca jest na razie mało prawdopodobne. Wraz z rozwojem technologii będzie się to jednak stopniowo zmieniać. Eksperci nie mają wątpliwości, że wkrótce wykorzystywany na Ziemi izotop He3 będzie pochodził z Księżyca.
za: energetyka24.com; iviter.pl
Komentarze