Обнаружение гелия в северной Миннесоте может стимулировать строительство новой шахты

Крошечная канадская компания надеется, что Iron Range в Миннесоте может стать следующим источником популярного во всем мире элемента: гелия.

Этот благородный газ не просто поднимает воздушные шары, он стал важным ингредиентом в освоении космоса, производстве полупроводниковых чипов и некоторых медицинских визуализациях. Большие карманы редки, но случайно бурильщики, ищущие платину и палладий, наткнулись на то, что могло быть крупным резервуаром, запертым на глубине более 1700 футов под землей недалеко от Бэббита.

Это открытие, сделанное в 2011 году, сделало регион частью глобальной охоты за газом, который становится все дороже по мере сокращения поставок в США. Компания Pulsar Helium, базирующаяся в Британской Колумбии, в этом месяце начала собственное бурение в том же районе, чтобы посмотреть, может ли случайная находка превратиться в жизнеспособный бизнес.

«Мы пришли и подумали: «Ну, это выглядит великолепно», — сказал Том Абрахам-Джеймс, генеральный директор Pulsar.

Неожиданная находка

Гелий, плавучий и инертный газ, обладает некоторыми качествами, которые делают его исключительно полезным. По словам ученых, это жидкость, имеющая невероятно низкие температуры, что позволяет ей переохлаждать магниты в аппаратах МРТ. Радиологическое общество Северной Америки. Это помогает производству полупроводниковых чипов, которые используются в современных технологиях. Это также важнейший компонент освоения космоса, позволяющий хранить охлажденное жидкое топливо и горячие газы внутри ракеты отдельно.

Но некоторые промышленные группы, такие как Ассоциация по сжатому газу (CGA), обеспокоены тем, что поставки этого ограниченного газа в США сокращаются. Федеральное правительство распродает свою Федеральную резервную систему гелия, которая расположена в Техасе, Оклахоме и Канзасе и обеспечивает 20% рынка США. В письме CGA в прошлом месяце предупредила, что продажа «может привести к серьезным сбоям в цепочке поставок гелия в США».

Абрахам-Джеймс сказал, что почти весь гелий является побочным продуктом добычи природного газа, но компании, которые ищут ископаемое топливо, не отдают приоритет меньшему газу. Абрахам-Джеймс так и сделал, и впервые начал заниматься гелием в Танзании как часть зарождающейся отрасли, которой, по его словам, около десяти лет.

По его словам, большинство представителей отрасли обращают внимание на бывшие месторождения природного газа. Открытие месторождения Миннесота — в штате, где нет добычи природного газа — было случайностью.

Компания Duluth Metals, которая когда-то была частичным владельцем медно-никелевого проекта Twin Metals недалеко от Эли, занималась бурением платины и палладия, когда команда обнаружила карман со сжатым газом, который вызвал срабатывание сигнализации по метану.

Фил Ларсон, консультант Pulsar, входивший в команду Duluth Metals, сказал, что газ «прямо кричал из дыры».

Ларсон сказал, что установка общего устройства для отбора проб может привести к взрыву, но он проявил изобретательность и отправил газ в пару лабораторий для испытаний.

«На самом деле я на скорую руку соорудил устройство для отбора проб газа из пластиковой кухонной воронки, виниловой трубки, там была клейкая лента и большое ведро на 5 галлонов, полное воды», – сказал Ларсон.

Он знал, что концентрация гелия была многообещающей, хотя компания Duluth Metals закрыла скважину и ушла.

Гелиевые проекты потенциально экономически жизнеспособны, когда газ, добываемый из-под земли, содержит 0,3% гелия, сказал Абрахам-Джеймс. В 2011 году компания Duluth Metals обнаружила 10,5% гелия.

«Десять и пять процентов — это просто безумие», — сказал он.

Почему Железный хребет?

Что делает Миннесоту потенциальной горячей точкой гелия? Древние скалы и внезапный разрыв, который их потревожил.

Питер Барри, геохимик, который время от времени консультировал компании Абрахама-Джеймса в течение десяти лет, сказал, что в «фундаментальном» слое горных пород, формирующем основу земной коры, древние породы содержат уран и торий в постоянном, естественном количестве. состояние радиоактивного распада. Эти нестабильные элементы распадаются на гелий.

Этот гелий растворяется в глубоких соленых грунтовых водах, мало чем отличаясь от углекислого газа, растворенного в банке газировки. Но в Миннесоте, как предполагает Барри, межконтинентальный разлом, который раскололся на территории штата более миллиарда лет назад, также нарушил эти жидкости, по сути выталкивая жидкости под давлением и позволяя гелию вырваться наружу. Тот же разлом создал комплекс Дулут — массив, известный своими месторождениями меди и никеля, — который затем запечатал газообразный гелий в подземном шлейфе.

«Это не то место, где мы обычно думали бы о поиске гелия», — сказал Барри, защитивший докторскую диссертацию. путем изучения газа в вулканических системах.

Сейчас «Пульсар» бурит скважину в 50 футах от первоначального открытия, чтобы подтвердить концентрацию гелия и силу его течения.

На надземном заводе размером примерно с хоккейную площадку Pulsar будет превращать газ в жидкость, которую можно будет доставлять с объекта клиентам. Компания надеется производить один 40-футовый контейнер жидкого гелия в день — из одной пробуренной скважины — и нанять около 20 человек, если резервуар сможет выдержать большую эксплуатацию.

Pulsar неоднократно подчеркивает, что занимается разработкой запасов гелия, не связанных с добычей ископаемого топлива. Но, вероятно, в подземном резервуаре, который он ищет, есть небольшое количество природного газа.

Примечательно, что еще один парниковый газ, вызывающий потепление планеты — углекислый газ — составляет 73,8% исходной пробы из скважины. Абрахам-Джеймс сказал, что компания планирует улавливать углекислый газ и продавать его для таких целей, как газирование напитков.

Что будет с Пульсаром дальше?

Округ Лейк будет внимательно следить за проектом, и, как минимум, Pulsar потребуется разрешение для начала коммерческой деятельности, сказал администратор Мэтью Хаддлстон.

«Конечно, ведется много разговоров и интереса о том, что это может означать для региона и что это может означать для страны наличие потенциальных местных поставок», – сказал он.

На уровне штата гораздо менее ясно, какие препятствия, связанные с получением разрешений, придется устранять в рамках проекта. По словам пресс-секретаря, Департамент здравоохранения Миннесоты контролирует безопасность скважин для защиты грунтовых вод, и агентство проинспектировало площадку Pulsar.

Но в Министерстве природных ресурсов, которое обычно является ключевым агентством, регулирующим горнодобывающую промышленность в Миннесоте, практически нет дорожной карты того, как будет оцениваться гелиевый проект.

«Мы рассматриваем все доступные варианты создания четкой нормативной структуры для добычи ненефтяного газа», — написал в электронном письме представитель компании Эрик Эванс.

Абрахам-Джеймс заявил, что он ожидает получить результаты бурения к концу февраля и дополнительную информацию о жизнеспособности проекта к концу марта. «Мы, очевидно, будем стремиться ускорить производство», если все пойдет хорошо, сказал он.