Helyum gazı üretimi nasıl yapılır?

Helyum, periyodik cetvelde He sembolü ile gösterilen, renk ve kokusuz bir gazdır. Genellikle helyum, doğada bulunan en hafif ikinci elementtir ve oldukça düşük yoğunluğu ile bilinir. Uzay araştırmaları, tıp, havacılık endüstrisi ve birçok teknolojik uygulama için kritik bir bileşendir. Helyum gazı, doğal gaz yataklarının bir yan ürünü olarak oluşur.

Helyum Gazının Doğada Bulunması

Helyum, dünya yüzeyinde nadir bulunan bir elementtir ve çoğunlukla doğal gaz yatakları içinde bulunur. İşte helyumun doğal olarak bulunduğu bazı yerler:

• Nadir gazlar arasında yer alır.
• Küçük miktarlarda, yer kabuğunda ve atmosferde de bulunabilir.
• Doğal gaz kaynaklarının %0.5 ile %7 arasında helyum içerebilir.

Helyum Gazı Üretim Süreci

Helyum gazının üretimi genellikle aşağıdaki adımlarla gerçekleştirilir:

• Doğal Gaz Yataklarının Keşfi: Helyum üretiminin ilk adımı, helyum bakımından zengin doğal gaz yataklarının keşfidir. Bu yataklar, yer altındaki basınçlı gazların incelenmesi ile belirlenir.
• Gazın Çıkarılması: Keşfedilen doğal gaz yataklarından gaz, sondaj teknikleri ile çıkarılır. Bu aşama sırasında, gazın içindeki helyum ve diğer gazlar yer yüzüne getirilir.
• Gazın Ayrıştırılması: Çıkarılan doğal gaz, çeşitli işlemlerle ayrıştırılır. Bu aşamada metan, etan ve diğer hidrokarbonlar helyumdan ayrılır. Genellikle, fraksiyonel damıtma ve adsorpsiyon gibi yöntemler kullanılır.
• Saflaştırma: Helyum gazı ayrıştırıldıktan sonra, saflığını artırmak için çeşitli kimyasal ve fiziksel işlemler gerçekleştirilir. Bu işlemin sonunda %99.999 saflıkta helyum elde edilebilir.
• Depolama ve Dağıtım: Elde edilen helyum, silindirlere veya diğer depolama sistemlerine konur. Güvenli bir şekilde depolanan helyum, ihtiyaç duyan endüstrilere veya laboratuvarlara dağıtılır.

Alternatif Helyum Üretim Yöntemleri

Son yıllarda, doğal gaz kaynaklarının azalması ile birlikte, alternatif helyum üretim yöntemleri de araştırılmaya başlanmıştır. Bu yöntemler şunlardır:

• Radyoaktif Bozunma: Radyoaktif elementlerin bozunma süreci sonucunda helyum gazı oluşturulabilir.
• Helyum Üretimi İçin Bioteknolojik Yöntemler: Bazı mikroorganizmaların yer aldığı süreçler ile helyum üretimi araştırılmaktadır.
• Li-ion Pillerden Helyum Elde Etme: Li-ion pillerin geri dönüşümü sürecinde yeterli şartlar sağlanırsa helyum elde edilebilir.

Sonuç

Helyum üretimi, doğal gaz yatakları ve teknolojileri ile oldukça karmaşık bir süreçtir. Helyum, birçok endüstri için hayatî bir bileşen olup, üretim süreçlerinin geliştirilmesi ile yerel ve uluslararası pazarda talep edilmeye devam etmektedir. Helyum gazının verimli ve sürdürülebilir bir şekilde üretilmesi, gelecekte de önemli bir araştırma alanı olmaya devam edecektir.