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    Come viene prodotto l'elio?
    Sebbene l'elio sia abbondante nello spazio, il tipo che viene utilizzato per palloni e altri scopi è estratto dal gas naturale e non è così facile da raggiungere. Ivan Shutov/EyeEm/Getty Images

    Se metti l'elio in un palloncino e lo lasci andare, il pallone si solleverà fino a raggiungere un'altezza di poco inferiore a 33, 000 piedi (10 chilometri), a quel punto scoppierà perché la pressione atmosferica e la forza della pelle del pallone non saranno sufficienti a resistere alla pressione del gas al suo interno [fonte:BBC Science Focus].

    L'elio che fuoriesce è più leggero degli altri gas nell'atmosfera, quindi non ha motivo di fermarsi:continua a funzionare e si disperde nello spazio. Ecco perché c'è solo una traccia di elio - 0,0005 percento - nell'atmosfera in un dato momento [fonte:Jefferson Lab].

    L'elio è abbondante nello spazio, dove viene prodotto come prodotto della reazione di fusione all'interno di stelle come il sole. L'elio naturale sulla Terra, anche se, deriva da un diverso tipo di processo. Nel profondo della Terra, elementi radioattivi come l'uranio e il torio decadono e si trasformano in altri elementi. Il sottoprodotto di queste reazioni sono minuscoli frammenti chiamati particelle-a, che consistono di due neutroni e due protoni. Quelle particelle raccolgono elettroni dall'ambiente circostante e si trasformano in elio, che risale gradualmente attraverso la crosta e viene emessa nell'atmosfera, dove continua a salire finché non arriva nello spazio [fonte:Università di Pittsburgh].

    Fortunatamente per noi, l'elio entra anche nel gas naturale che le trivelle di petrolio e gas estraggono dal terreno per essere utilizzate come combustibile [fonte:Università di Pittsburgh]. Questo ci dà una scorta che possiamo usare per gonfiare palloncini, così come per un'ampia varietà di altri processi industriali, che vanno dalla saldatura ad arco alla risonanza magnetica alla produzione di chip di silicio per computer. Ci deve essere una certa quantità di elio nel gas naturale - almeno lo 0,3 percento in volume - per giustificare tutti i problemi di separarlo dal gas naturale. Questo avviene attraverso processi industriali che filtrano altre impurità, come l'acqua, anidride carbonica e idrogeno solforato dal gas. Finalmente, un processo chiamato trattamento criogenico viene utilizzato per raffreddare il gas e rimuovere il metano che ne costituisce la maggior parte, lasciando dietro di sé una forma grezza di elio che è pura dal 50 al 70 percento circa, con piccole quantità di argon, neon e idrogeno fanno il resto. Quindi, l'elio grezzo viene purificato attraverso un altro processo di raffreddamento e filtraggio che si traduce in una forma di elio che è pura per oltre il 99% [fonte:NAP].

    Il problema è che non ci sono molti posti con giacimenti di gas naturale che contengono abbastanza elio, ed estrarre l'elio è difficile da fare in modo efficiente ed economico e la maggior parte di esso proviene da poche fonti, inclusa la National Helium Reserve del governo degli Stati Uniti in Texas. Con così tanta richiesta di elio per l'industria, non c'è abbastanza per andare in giro. Questa carenza ha danneggiato aziende come Party City, un'azienda di forniture per feste, che chiuderà 45 dei suoi negozi nel 2019 [fonte:Gibson].

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    Fonti

    • Focus sulla scienza della BBC. "Quanto in alto può galleggiare un pallone ad elio?" Sciencefocus.com. (13 maggio, 2019) https://www.sciencefocus.com/science/how-high-can-a-helium-balloon-float/
    • Gibson, Kate. "Sgonfiato dalla carenza di elio, Party City chiuderà 45 negozi." CBS News. 10 maggio 2019. (13 maggio, 2019) https://www.cbsnews.com/news/party-city-helium-to-close-45-tores/
    • Jefferson Lab. "L'elemento elio". Education.jlab.org. (13 maggio, 2019) https://education.jlab.org/itselemental/ele002.htmlAccademie nazionali delle scienze, Ingegneria e Medicina. "L'impatto della vendita della Federal Helium Reserve". Nap.edu. 2000. (13 maggio 2019) https://www.nap.edu/read/9860/chapter/7
    • Università di Pittsburgh. "Elio:fonti e usi". Servizidiricerca.pitt.edu. (13 maggio, 2019) https://researchservices.pitt.edu/helium/sourcesanduses

    Pubblicato originariamente:1 aprile 2000

    Domande frequenti su come viene prodotto l'elio

    Come si forma l'elio?
    Il decadimento radioattivo del torio e dell'uranio provoca la formazione di elio. Sono estremamente instabili e tendono a decadere.
    Da dove otteniamo il gas elio?
    Quasi tutto l'elio viene estratto dal gas naturale. Questa fornitura di elio proviene da giacimenti di gas sotterranei che si trovano negli Stati Uniti e in Russia.
    In che modo le persone raccolgono l'elio?
    L'elio viene estratto insieme al gas naturale. Questo è un processo lungo in cui viene utilizzato un trapano per perforare pozzi molto in profondità nella crosta terrestre. La perforatrice deve penetrare nello strato di crosta chiamato Cap Rock per raggiungere eventuali riserve di gas naturale.
    L'elio può essere prodotto artificialmente?
    L'elio si trova in abbondanza in tutto l'universo. Infatti, è il secondo elemento più abbondante conosciuto dall'uomo. A causa della sua composizione chimica, non è possibile produrre elio artificialmente, per questo viene estratto dai pozzi di gas naturale.
    Chi usa più elio?
    Il maggior consumatore di elio è la NASA, che utilizza circa 75 milioni di piedi cubi di elio. Questo è seguito da vicino dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, che utilizza l'elio per raffreddare l'ossigeno e l'idrogeno utilizzato come carburante per missili.
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