Diez formas en que el mundo cambiaría si nos quedáramos sin helio

El helio se descubrió por primera vez en 1895. Es el segundo elemento más abundante en el universo y constituye 0,0005 por ciento de la atmósfera terrestre. Es un gas incoloro e inodoro que es más ligero que el aire y es el líquido más frío de la Tierra.

Si bien es abundante en el universo, en la Tierra, es posible que nos estemos quedando sin él. Puede que no lo sepas, pero el helio es una parte importante de la vida moderna y la posible escasez ha sido una preocupación tan grande que el gobierno de los Estados Unidos ha estado almacenando helio desde la década de 1960.

El problema es que una vez que el helio llega a la atmósfera, es prácticamente inútil, por lo que es necesario extraerlo o extraerlo del gas natural. Esto hace que el helio sea un elemento finito en la Tierra.

Entonces, ¿cómo sería un mundo post-helio?

10. No más globos de fiesta y desfile

Cuando el gobierno estadounidense anunció por primera vez una posible escasez de helio en abril de 2012, una de las primeras cosas sugeridas para conservar el helio es dejar de usarlo para llenar globos de fiesta y globos usados ​​en desfiles. Esto es bastante difícil de argumentar porque es un uso completamente frívolo del elemento finito a, incluso si puedes reírte mucho al escuchar cómo cambian las voces de las personas después de inhalar el gas y los desfiles no serán tan emocionantes. Sin embargo, como verá, el helio tiene usos mucho más importantes.

Desafortunadamente, eliminar los globos llenos de helio no va a resolver el problema de que se agote el helio, porque solo una cantidad minúscula de helio se utiliza para llenar globos. Sería como un fumador de un paquete al día tratando de evitar el cáncer tomando una última bocanada cada año.

9. Aeronaves

Una razón por la que el helio es tan útil en muchos campos diferentes es que es seguro de usar porque no es inflamable ni combustible. Esto lo hace ideal para máquinas voladoras como los dirigibles. Cuando los dirigibles se llenan con un gas diferente, más ligero que el aire, como el hidrógeno, que es combustible e inflamable, las cosas pueden salir terriblemente mal. Un ejemplo notable es el desastre de Hindenburg en 1937, cuando el dirigible alemán LZ 129 Hindenburg estalló en llamas mientras intentaba atracar en la Estación Aérea Naval de Lakehurst en Nueva Jersey. En total, 36 personas murieron. Tiempo la causa se debate, el hecho de que la aeronave estuviera llena de gas inflamable y combustible no habría frenado exactamente el fuego.

Por supuesto, los dirigibles no son comunes y la mayoría de la gente probablemente solo haya visto uno en un espectáculo aéreo o en un partido de fútbol, ​​pero sorprendentemente todavía son utilizados por diferentes segmentos del gobierno de los Estados Unidos. Un ejemplo es el sistema de radar de aerostato conectado (TARS). Son dirigibles no tripulados que se utilizan para detectar aeronaves y embarcaciones marinas de vuelo bajo y lento. Actualmente se utiliza a lo largo de la frontera entre Estados Unidos y México y en una parte del Caribe.

Otro dirigible utilizado por los Estados Unidos es el sistema de sensores de red elevados de defensa de misiles de crucero de ataque terrestre conjunto, que se utiliza para rastrear cosas como misiles de crucero o incluso camiones llenos de explosivos. El proyecto ha estado en desarrollo durante más de dos décadas y el Pentágono ha pasado al menos $ 2.7 mil millones en el proyecto.

Otro campo de vuelo que no funcionaría sin helio es el turismo espacial con globos. Actualmente, hay dos empresas que planean enviar personas al espacio utilizando globos llenos de helio. Por $ 75,000 a $ 125,000, los viajeros pueden ingresar a cápsulas presurizadas y los globos los sacarán de la atmósfera. Esto es similar a la forma Felix Baumgartner llegó al espacio para hacer su famoso salto.

Sin embargo, sin helio, intentar llegar al espacio en un globo sería mucho más peligroso.

8. Una herramienta de verificación de fugas

Cuándo el Proyecto Manhattan Comenzó en 1942, era importante que cuando enriquecieran el uranio necesario para una bomba nuclear, no pudiera haber fugas en las tuberías o tanques durante el proceso. Incluso una pequeña fuga podría haber sido desastrosa.

Para asegurarse de que todo estuviera sellado, los científicos rociaron las soldaduras con helio. Si hubiera una fuga, el helio entraría en ella, porque de todos los elementos, el helio tiene el segundo átomo más pequeño (el hidrógeno es más pequeño, pero es inerte, lo que significa que no se mueve). Para que el helio pueda encontrar realmente pequeñas fugas, lo que ayuda a garantizar que los tanques y las tuberías estén sellados.

Además de tener un átomo pequeño, el helio tampoco es tóxico, no condensable ni inflamable, por lo que rociarlo no dejará rastros.

Desde el Proyecto Manhattan, el helio se ha convertido en una forma común de detectar fugas en más que solo tanques y tuberías. Se utiliza en industrias tales como enlatado de alimentos, refrigeración, aire acondicionado, reparación de hornos, extintores de incendios, latas de aerosol y piezas de automóviles, solo por nombrar algunos. Esencialmente, cualquier industria que dependa de latas selladas usa helio para buscar fugas. Eso significa que sin helio, es posible que tengamos productos que serán más peligrosos porque tienen fugas, y / o los productos serán más caros porque será necesario implementar algún otro método para detectar fugas en todos esos campos diferentes.

7. Algo de soldadura será imposible

Una de las aplicaciones más comunes del helio es la soldadura; alrededor del 23 por ciento del suministro mundial de helio se utiliza para fines de soldadura.

Ciertos trabajos de soldadura por arco, que es el proceso de unir dos metales usando electricidad, dependen del helio porque se usa para evitar que el metal fundido se oxide. Un tipo de metal que no se puede soldar sin helio es de aluminio. Eso significa cosas como construcción naval y construcción de transbordadores espaciales será mucho más difícil de hacer.

Sin embargo, la soldadura por arco no es el único tipo de soldadura que utiliza helio. Soldadura por láser de CO2, que se utiliza en la fabricación de automóviles, utiliza helio como gas protector. El gas protector se usa para mantener el metal fundido alejado de otros elementos en el aire, como oxígeno, agua y nitrógeno. Sin helio, esto podría provocar un aumento en los precios de los vehículos mientras se implementan métodos alternativos.

6. Códigos de barras

Una de las formas más comunes en las que interactuamos con el helio es en el supermercado. Escáneres de códigos de barras utilizan láseres de helio-neón, también conocidos como láseres HeNe y utilizan una proporción de gas de helio a neón de 10: 1. Los láseres HeNe se utilizan porque son económicos, tienen un bajo consumo de energía y son eficientes. Además del escaneo de códigos de barras, Láseres HeNe también se utilizan en otros campos, como microscopía, espectroscopía, lectura de discos ópticos, ingeniería biomédica, metrología y holografía.

Por supuesto, la buena noticia de este ejemplo es que, como muchos de los que tienen teléfonos inteligentes ya saben, hay otras formas de escanear códigos. Solo será cuestión de cambiar a las nuevas formas de escaneo.

5. Los viajes espaciales se volverían más peligrosos

Un campo que se vería increíblemente afectado por la falta de helio es la industria aeroespacial. Según los informes, la NASA utiliza aproximadamente 90 a 100 millones de pies cúbicos de helio al año en una gran variedad de formas.

Una forma es que cuando un cohete quema combustible, el combustible que estaba en el tanque es reemplazado con helio. Esto asegura que el tanque no colapse bajo presión estructural. Esto también reduce el riesgo de incendio o explosión en el tanque de combustible. El helio también es útil durante los viajes espaciales porque mantiene los gases calientes alejados de los líquidos ultrafríos.

Una tercera forma en que la NASA usa helio es para limpiar el oxígeno líquido de los tanques. Finalmente, hay otros usos menores, como es necesario para sistemas de control neumático y enfría los sistemas de manejo de combustible.

Sin helio, los viajes espaciales seguirán siendo posibles, pero serán mucho más peligrosos de lo que ya son.

4. El Gran Colisionador de Hadrones será inútil

Se cree que el Gran Colisionador de Hadrones del CERN puede ayudar a descubrir muchos de los misterios del universo. Es la máquina más grande y poderosa de la tierra y aplasta las partículas subatómicas casi tan rápido como la velocidad de la luz. Y para que todo funcione, helio liquido es necesario.

Disparando esas partículas alrededor del circuito de 16.7 millas hay imanes que dirigen los haces de partículas. Sin embargo, pueden sobrecalentarse rápidamente y deben enfriarse con helio líquido a -452,47 grados. Además, los cables de niobio-titanio que forman los imanes que disparan los haces de partículas alrededor del bucle están alojados en un circuito cerrado de helio líquido que es de -456,25 grados. El helio líquido también enfría todo el sistema hasta -456,34 grados.

Sin helio líquido, el Gran Colisionador de Hadrones se convertiría literalmente, y usaremos un término técnico aquí, en un desastre.

3. Las imágenes por resonancia magnética serán menos comunes

La resonancia magnética (MRI) es una herramienta común en el campo de la medicina y se utiliza para mirar de forma no invasiva dentro del cuerpo humano cosas como ligamentos, médula espinal y órganos, incluido el cerebro. Muchas veces, las dolencias como los ligamentos desgarrados y los tumores se diagnostican con máquinas de resonancia magnética. Sin embargo, sin helio será imposible hacer funcionar estas máquinas.

Cómo una resonancia magnética funciona es que un imán se alimenta y crea un campo magnético. Este campo hace que los protones de los átomos de hidrógeno de su cuerpo se alineen y luego se expongan a un haz de ondas de radio. Esto crea una señal que es captada por un receptor, que convierte la información en una imagen detallada. Sin embargo, mantener ese gran campo magnético requiere mucha energía. Para obtener tanta potencia y mantenerla sin sobrecalentamiento, se usa helio y eso se hace reduciendo la resistencia en los cables a casi cero. Esto se logra bañando constantemente los cables en helio líquido a -452,38 grados. En promedio, una máquina utiliza 1.700 litros de helio líquido.

Si bien hay sistemas de enfriamiento de imanes de resonancia magnética que no usan helio, el problema es que no están diseñados para todo el cuerpo. Máquinas de resonancia magnética, como los que están en los hospitales.

2. Chips de computadora y fibra óptica

Como hemos mencionado varias veces, el helio se usa comúnmente para enfriar. De hecho, casi un tercio se utiliza para criogenia. Una hazaña notable es que se puede enfriar a temperaturas cerca del cero absoluto, que es -459,67 grados. Esto lo hace el liquido mas frio en la tierra.

Otro campo donde está el helio frío vital en computadoras y telecomunicaciones. Uno de los principales usos es con la fibra óptica, que son cables que se utilizan para conectar internet y telecomunicaciones. La fibra óptica puede transferir más datos a distancias más largas que los cables. Sin embargo, son mucho más frágiles que los cables de alambre y deben estar alojados en un ambiente completamente de helio o pueden causar burbujas de aire, lo que los haría inútiles.

Otra forma en que se usa el helio cuando se trata de computadoras es que los chips de computadora se fabrican usando superconductores. Los superconductores son básicamente imanes que están sobrecargados y no se sobrecalientan gracias al helio líquido.

Sin helio, los chips de computadora serán increíblemente difíciles de fabricar. Esto tendrá un gran efecto dominó en todo lo que use chips de computadora. Esto incluye automóviles, teléfonos inteligentes, electrodomésticos y, por supuesto, computadoras.

1. Se ralentizará el progreso científico

El Gran Colisionador de Hadrones es el experimento más grande que utiliza helio, pero también es necesario para su uso en todos los diferentes tipos de experimentos y máquinas que se utilizan en universidades y laboratorios de todo el mundo. La razón por la que se usa es porque es seguro porque no es inflamable ni combustible, lo cual es excelente para los investigadores, especialmente para los estudiantes que aún están aprendiendo.

Por tanto, habrá que utilizar otros elementos, mucho más peligrosos, para enfriar las máquinas. Esto claramente ralentizará el progreso y hará que los experimentos y las máquinas sean más peligrosos. Incluso si hubiera una forma de hacer funcionar las máquinas, eso significa que tendrán que actualizarse o comprarse nuevas, lo cual no es barato. Por ejemplo, el departamento de química de la Western Michigan University tiene un monto de $ 250,000 máquina que necesita helio y tienen un tanque de helio entregado mensualmente. Eso es solo un departamento en una universidad.

Sin helio, todos los campos de estudio científico que dependen de máquinas que usan helio se ralentizarán, esto incluye la física, la ciencia médica, la química y la informática, solo por nombrar algunos. A su vez, el estudio científico se verá gravemente obstaculizado.