Helium ei pääse enää karkuun – Jyväskylän yliopisto tehostaa katoavan luonnonvaran kierrätystä

Jyväskylän yliopiston kemian ja fysiikan laitokset ovat hankkineet yhteisen heliumin kierrätyslaitteiston.

Tavoitteena on, että laitteistolla saadaan kierrätetyksi yli 90 prosenttia heliumista, joita laitoksissa käytetään.

Uudella kierrätyslaitteistolla kyetään keräämään helium laitteista, joissa sitä hyödynnetään nestemäisenä.

Yliopistossa käytetään kuitenkin myös kaasumuotoista heliumia, jota kiihdytinlaboratorio tarvitsee isotooppitutkimukseensa. Vapautuva kaasu sisältää sen verran epäpuhtauksia, ettei se kelpaa sellaisenaan kierrätyslaitteistoon. Kaasumaiselle heliumille on siksi rakenteilla erillinen suljetun kierron järjestelmä.

Tämän ansiosta kierrätysprosentti on mahdollista nostaa täyteen sataan.

Resurssiviisaus tuo säästöjä ja tukee kestävää kehitystä

Vaikka helium on vedyn jälkeen maailmankaikkeuden yleisin alkuaine, se on rajallinen luonnonvara.

Helium ei uusiudu vaan katoaa ilmakehästä avaruuteen. Maapallolla heliumia on melko vähän, joten sen kierrättäminen ja hävikin minimointi on kestävän kehityksen kannalta tärkeää.

Lisäksi heliumin hinta on voimakkaassa nousussa, ja sen saatavuus hankaloituu.

”Vuositasolla saamme myös mittavat säästöt heliumin kierrättämisestä, jolloin investointi maksaa itsensä pian takaisin”, sanoo tutkimusinsinööri Kimmo Kinnunen.

”Voimme myös käyttää tutkimuslaitteitamme entistä tehokkaammin.”

Monikäyttöinen aine

Heliumia tarvitaan kemian ja fysiikan alan tutkimuksessa hyvin laajasti.

Jyväskylän yliopistossa sitä käytetään erityisesti kvanttiteknologiaan liittyvässä tutkimuksessa. Matalia lämpötiloja tuotetaan nestemäisen heliumin avulla.

Kvanttilaitteet jäähdytetään lähelle absoluuttista nollapistettä, jotta lämpöliikkeen aiheuttamat häiriöt voidaan minimoida.

Jäähdytyslaitteissa nestehelium höyrystyy, mutta kun se otetaan talteen ja nesteytetään uudestaan, heliumia voidaan hyödyntää mittauksissa yhä uudelleen.

Toinen tärkeä jäähdytyskohde ovat suprajohtavat magneetit. Niitä käytetään NMR-spektrometreissä, joilla tehdään kemiallisia analyyseja, sekä yliopiston kiihdytinlaboratoriossa.

Maailmanlaajuisesti nesteheliumin suurin käyttökohde ovat magneettikuvauslaitteet.

Teksti: Päivi Ikonen/ Kemiamedia.fi

Kuva: Petteri Kivimäki. Tutkimusinsinööri Kimmo Kinnunen, professori Ilari Maasilta ja yliopistotutkija Andreas Johansson iloitsevat Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskukseen sijoitetusta uudesta heliumin kierrätyslaitteistosta.