Une pénurie d’hélium est-elle possible ?

Rédigé le 24 février 2017 par | Matières premières & Energie, Nouvelles technologies Imprimer

Quand l’on vous dit hélium, vous pensez sans doute aux ballons de fêtes d’anniversaire. Quelle rigolade quand il rend nos voix suraigües !

On rigolera moins quand il n’y en aura plus.

Nous nous sommes déjà intéressés à l’Airlander, crée par Hybrid Air Vehicles.

airlander
Source : Hybrid Air Vehicles

Mi-dirigeable, mi-avion, il pourrait constituer une nouvelle grande classe de véhicules. Mais ses débuts n’ont pas été faciles : il s’est écrasé lors d’un des premiers vols d’essai. Maintenant remis d’aplomb, il semble qu’il soit bientôt prêt pour de nouveaux tests. Bonne nouvelle – car cet aéronef étrange pourrait être à l’origine d’une révolution dans le monde des transports.

Cette technologie est particulièrement adaptée au fret, qui n’a généralement pas besoin de la rapidité d’un avion de ligne. Elle pourrait aussi être utile pour des vols assez courts entre des endroits qui ne disposent pas de « vrais » aéroports – pour les vols entre les îles d’un même archipel, par exemple. L’alimentation électrique est également une bonne option pour ce genre d’appareils, ce qui leur permet de nous aider à nous sevrer des énergies fossiles.

Tout cela semble très prometteur, et vous ne serez sans doute pas surpris d’apprendre que notre petite entreprise britannique n’est pas la seule à s’y intéresser. Des appareils concurrents sont en cours de développement chez Lockheed Martin et Northrop Grumman. Pour l’instant, tout va bien. En en tant qu’investisseurs, la renaissance des aéronefs vaut la peine d’être surveillée.

Mais il y’a quand même un problème potentiellement grave, un problème qui n’affectera pas que les dirigeables mais pourrait avoir un impact économique plus large. Un problème dont la solution pourrait s’avérer très profitable.

Pénurie d’hélium en vue

Tous les dirigeables modernes utilisent de l’hélium pour se maintenir en l’air, ce qui leur évite de prendre feu comme le Hindenburg – une catastrophe qui a renvoyé les dirigeables 50 ans en arrière.

L’hélium est un gaz très léger, c’est pour cela qu’il fonctionne si bien dans les ballons. La même propriété le fait aussi disparaître dans l’espace une fois libéré. A des températures normales, la vitesse de certains atomes dans ce gaz est plus rapide que la vitesse de libération planétaire. Dès que l’hélium arrive dans les couches hautes de l’atmosphère, il nous dit adieu et se précipite dans l’espace interplanétaire.

Mais l’on peut toujours en trouver plus, n’est-ce pas ?

Malheureusement non.

L’hélium est généralement un produit dérivé de la production de gaz naturel. Il est fabriqué en sous-sol par les processus radioactifs naturels mais ceux-ci sont très, très lents. Lorsque vous percez vos ballons, il n’y a donc aucune garantie que nous puissions trouver de l’hélium pour remplacer celui que vous venez de laisser filer. Certains scientifiques, comme Peter Wothers, ont donc appelé à ce que l’hélium soit obligatoirement récupéré.

Si les choses s’aggravent, adieu ballons d’anniversaires et adieu dirigeables. Plus de machine d’IRM (les appareils en forme de tunnels qui sont utilisés dans les hôpitaux pour analyser les tissus mous) et plus d’hélium pour aucun autre usage – le soudage à l’arc, ou la détection de fuites, par exemple.

Étonnant hélium

Faisons un petit pas en arrière. Qu’est-ce que l’hélium ? C’est un gaz mais aussi un élément chimique. Ainsi, contrairement aux gaz comme le méthane, il ne peut pas être fabriqué à partir d’autres éléments.

Il est également étonnamment peu réactif, ce qui signifie qu’il n’est jamais trouvé sous une autre forme que du gaz. Contrairement à l’hydrogène, il ne peut donc pas être fabriqué à partir d’une molécule plus grande (l’hydrogène, lui, peut être obtenu à partir de molécules de l’eau).

L’hélium est un gaz incroyable. Vous n’en croirez pas vos yeux. Il ne devient jamais solide à une pression normale, même s’il est refroidi à l’extrême. Lorsqu’il est extrêmement froid, il est capable de prouesses vertigineuses. Il peut devenir un « superfluide », qui s’écoule sans la moindre friction. Il peut « grimper » le long des parois d’un conteneur, s’en échapper comme s’il était en vie. Des propriétés physiques absolument stupéfiantes.

Ces propriétés folles le rendent extrêmement utile. Nous avons vraiment besoin de ce gaz incroyable, et aucun produit de remplacement n’est facilement disponible. Son refus de se solidifier le rend très pratique pour refroidir les appareils d’IRM produits par GE Healthcare et Siemens. Le fait qu’il n’est pas réactif le rend adapté au soudage et à la détection de fuites. Sa légèreté (ainsi que le fait qu’il n’est pas inflammable), nous permettent de l’utiliser en toute sécurité pour les dirigeables. Nous pouvons même l’utiliser dans les disques durs à basse consommation, comme ceux fabriqués par Western Digital. Il est polyvalent et unique en son genre.

A la recherche des gisements d’hélium

Mais que pouvons-nous faire pour en obtenir plus ?

Eh bien, il y a deux options.

D’une part, nous pouvons prendre des mesures plus radicales pour récupérer d’avantage d’hélium à partir du gaz naturel (comme le fait Gazprom). La proportion d’hélium est généralement de moins de 1%, mais elle peut atteindre les 7%. Il est récupéré à partir d’un processus de liquéfaction qui nécessite une très grande dépense d’énergie. Cette récolte, trop coûteuse, n’est pas réalisée sur toutes les exploitations gazières.

Mais nous sommes habitués à liquéfier le gaz naturel et à le transporter sur toute la planète en bateaux. C’est une bonne manière de se rapprocher d’un processus de récupération de l’hélium. Une récupération généralisée pourrait être viable.

Nous pouvons aussi opter pour une démarche alternative et chercher de l’hélium directement. Une idée de plus en plus attrayante à mesure que l’énergie renouvelable à bas coût prend de l’importance et que le monde s’éloigne du gaz naturel en tant que carburant. Il nous reste tout de même quelques décennies : il est probable que les énergies fossiles plus sales encore soient les premières à être remplacées par les renouvelables.

Mais des puits d’hélium pourraient aussi nous permettre d’économiser de l’argent sur les coûts de production, tout en réduisant notre dépendance à la production fluctuante de gaz naturel. Rechercher directement des réservoirs d’hélium plutôt que se contenter d’être les passagers clandestins de l’exploration gazière est donc une démarche prometteuse.

De nombreux endroits semblent appropriés pour les forages d’hélium. Une découverte a récemment été annoncée en Tanzanie (Helium One). Il s’agit d’une source immense (près du double de la réserve stratégique entière des Etats-Unis), qui pourrait suffire à satisfaire la consommation mondiale pendant environ sept ans. En d’autres termes, c’est assez pour 1,2 million d’appareils à IRM.

Mais ne vous imaginez pas qu’il s’agira d’un monopole. Des équipes des Universités d’Oxford et de Durham ont identifié les montagnes Rocheuses comme étant une localisation alternative.

Pour résumer : l’hélium est déjà un gaz essentiel pour divers usages dans le monde entier. Les avancées de plus en plus étendues dans le domaine de la santé et la résurrection possible des dirigeables lui donnent plus d’importance encore.

Nous risquons en parallèle de devoir faire face à une pénurie dans les années qui viennent. Les pionniers du forage direct pourraient connaître une belle victoire. N’hésitez pas à vous y intéresser.
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Andrew Lockley
Andrew Lockley

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