Scanner per la risonanza magnetica, semi e superconduttori, razzi, airbag, palloncini: questo gas è molto più importante di quello che pensiamo. Nonostante i nuovi giacimenti in Tanzania e Cina, dobbiamo trovare modi più intelligenti di usarlo.
Le riserve di elio sono ormai da molti anni in rosso, e questo è un problema, non solo per i palloncini. La Bbc ha dedicato un lungo approfondimento al tema, analizzando i settori in cui questo gas è una risorsa cruciale e provando a capire come gestirlo in futuro.
Cominciamo col dire che gli ospedali sono i maggiori consumatori di elio al mondo (rappresentano il 32% del mercato globale) e lo utilizzano principalmente per raffreddare strumenti diagnostici vitali come gli scanner per la risonanza magnetica (Mri). L’elio è fondamentale anche per la produzione dei semiconduttori (chip per i computer) e per il funzionamento dei superconduttori usati al Cern. Viene anche usato per mantenere freddi gli strumenti satellitari e per pulire i motori dei razzi. E i subacquei lo utilizzano per controllare la proporzione di ossigeno e azoto che assumono, prevenendo la malattia da decompressione. Infine, l’elio è quel gas che si gonfia dentro l’airbag quando facciamo un incidente. E sì, certo, lo usiamo anche per i palloncini.
L’elio è così diffuso perché è “un elemento magico”, ha detto alla Bbc Sophia Hayes, professoressa di chimica alla Washington University di St. Louis. “Non esiste niente di simile nell’Universo”. È inodore, estremamente leggero e, a differenza di un altro elemento leggero come l’idrogeno, non prende fuoco. Diventa liquido a temperature incredibilmente basse (-269 gradi) e può essere usato pressoché ovunque.
Ma è estremamente difficile trovarlo in natura: viene prodotto o all’interno delle stelle (attraverso la fusione nucleare) oppure nella crosta terrestre. Non potendo optare per la prima opzione abbiamo optato per la seconda: lo estraiamo insieme al gas naturale perforando il terreno, ma a oggi solo una manciata di aziende in tutto il mondo se ne occupa. Ancora non riusciamo a produrlo artificialmente, il che ne fa una risorsa finita. Ed è anche poco collaborativo: è difficile da maneggiare e conservare, e data la sua grande adattabilità può fuoriuscire anche da piccole crepe e buchi.
Elio a secco
Dal 2006 è sempre più difficile reperirlo. La più recente carenza è iniziata a gennaio 2022, si è attenuata nel 2023, ma ha lasciato una situazione di generale precarietà, esacerbata dalla domanda in salita: la richiesta del gas potrebbe raddoppiare entro il 2035, per il ruolo chiave nella produzione di semiconduttori, applicazioni aerospaziali e mediche.
I motivi della crisi del 2022 sono tre. Una serie di incendi in un importante impianto di lavorazione del gas russo nell’oblast’ (regione) dell’Amur, in Siberia. La guerra in Ucraina, che ha tagliato le forniture (nello stesso momento in cui in Qatar un impianto è stato messo fuori servizio per una manutenzione programmata). La chiusura della US National Helium Reserve, riserva strategica statunitense, durante l’estate del 2021 e di nuovo per quattro mesi alla fine di gennaio 2022. Questa riserva detiene il 10% della capacità di produzione globale di elio, ed è stata venduta nel 2024 alla società tedesca di gas industriale Messer.
Gli Stati Uniti restano comunque leader nel settore, e detengono circa il 46% della fornitura globale di elio, seguiti dal Qatar (38%) e poi dall’Algeria (5%). Data la grande aleatorietà delle riserve, però, gli istituti di ricerca, commerciali e clinici stanno cercando modi più sostenibili di consumare l’elio.
Un’operazione tutt’altro che semplice. Basti pensare che una macchina standard per la risonanza magnetica richiede circa 2mila litri di elio per raffreddare i suoi magneti superconduttori. Se ci sono perdite, l’elio va rabboccato per evitare di far surriscaldare l’apparecchiatura e buttare tutto.
In questi ultimi anni sta emergendo una nuova generazione di Mri che richiedono molto meno gas: appena un litro per funzionare, sigillato in un sistema chiuso per evitare le perdite. Si tratta di macchine moderne e molto costose, e per sostituire le 35mila apparecchiature per la risonanza magnetica presenti a oggi nel mondo ci vorranno un bel po’ di tempo e soldi. Altri istituti di ricerca stanno studiando metodi per eliminare l’utilizzo dell’elio, sviluppando materiali superconduttori che non devono essere raffreddati a temperature troppo basse. Infine, c’è chi sta ideando sistemi di recupero e riciclo del gas, per non sprecarlo.
La buona notizia è che nel 2016 è stata scoperta la più grande riserva di elio al mondo, in Tanzania. La produzione dovrebbe iniziare quest’anno. Altre riserve sono state trovate nel bacino della baia di Bohai in Cina. Ma il problema della scarsità resta. “Immaginate se non ci fosse abbastanza elio e vostra nonna non potesse fare la sua risonanza magnetica perché il superconduttore utilizzato dalla Mri è morto”, ha detto Nancy Washton, ricercatrice del Pacific Northwest National Laboratory. “È una questione seria e dobbiamo affrontarla”.