Dal raffreddamento degli acceleratori di particelle alla propulsione spaziale, l’elio è un elemento cruciale per la scienza moderna. La sua capacità di mantenere temperature ultra-basse e la sua inertività chimica lo rendono insostituibile in tecnologie avanzate come risonanza magnetica, semiconduttori e sistemi aerospaziali. Tuttavia, produrlo a livelli ultra-puri è sempre stato un ostacolo tecnologico significativo. Ora, un team cinese annuncia di aver sviluppato un sistema che promette di rivoluzionare l’estrazione dell’elio, raggiungendo purezza quasi assoluta e aprendo nuove prospettive per la ricerca e l’industria ad alta tecnologia.
Un salto tecnologico nell’estrazione dell’elio
Vacree Technologies, azienda di Yan’an tra le prime in Cina a occuparsi di tecnologie criogeniche e del vuoto, ha presentato un dispositivo innovativo capace di produrre elio da fonti di gas naturale a bassa concentrazione con una purezza senza precedenti: 99,99997%, corrispondente al cosiddetto grado 6N9. In termini pratici, significa che su un milione di molecole di elio ce n’è appena una di impurità, un livello raramente raggiunto in tutto il mondo.
Secondo Interesting Enginnering, si tratta del primo sistema cinese in grado di funzionare continuamente, con una produzione annua stimata fino a 400.000 metri cubi di elio ultra-puro. Questo traguardo è frutto di sei anni di ricerca guidata dallo scienziato Rong Chengxu, che ha messo a punto un processo multilivello: la deidrogenazione catalitica elimina l’idrogeno, la separazione a membrana e l’adsorbimento a pressione variabile filtrano azoto e metano, mentre la raffinazione a temperature ultrabasse rimuove il neon.
Il risultato è confermato da valutazioni di terze parti che attestano il livello di purezza come mondiale. Il sistema supera nettamente le limitazioni dei metodi tradizionali, come la separazione criogenica e l’adsorbimento a pressione, che si dimostrano insufficienti quando la concentrazione di elio è così bassa. L’innovazione rappresenta un significativo passo avanti nella capacità della Cina di sviluppare e applicare elio ad altissima purezza, aprendo nuove opportunità per settori scientifici e industriali ad alta tecnologia.
Elio: risorsa strategica e sfida nazionale
L’elio non è una risorsa rinnovabile: una volta rilasciato nell’atmosfera, tende a perdersi nello spazio, rendendo la sua estrazione e gestione un problema globale. Oggi la maggior parte dell’elio mondiale deriva come sottoprodotto dell’estrazione di gas naturale, con Stati Uniti, Qatar e Algeria tra i principali fornitori.
La Cina, però, si trova davanti a una sfida aggiuntiva: i suoi giacimenti contengono solo lo 0,03-0,05% di elio, contro l’1-7% dei giacimenti internazionali più ricchi. Questo rende estremamente difficile raggiungere il grado 6N (99,9999%) e ancora più arduo spingersi oltre fino al 6N9. La nuova tecnologia di Vacree riesce a mantenere le impurità di neon al di sotto di 0,3 parti per milione, garantendo un elio di qualità praticamente assoluta.
La disponibilità domestica di elio ultra-puro ha implicazioni strategiche importanti. L’elemento è indispensabile per i magneti superconduttori negli acceleratori di particelle e nelle risonanze magnetiche, per la produzione di semiconduttori avanzati, per la pressurizzazione dei sistemi spaziali e per applicazioni nucleari. La capacità di produrlo internamente riduce la dipendenza dalle importazioni e assicura una fornitura stabile per scienza e industria.
Con la domanda globale destinata a raddoppiare entro il 2035, secondo IDTechEx, sviluppare tecnologie per estrarre e raffinare elio a livelli quasi perfetti rappresenta non solo una sfida scientifica, ma anche un elemento chiave di sicurezza nazionale e strategica.
