Kun vuonna 2017 kävimme läpi kriittisten materiaalien seurantaryhmässä suomalaisen teollisuuden kannalta kriittisiä alkuaineita, keskustelussa vilahteli myös helium. Pari vuotta myöhemmin iski heliumpula eli kriittisten materiaalien seurantaryhmän kokeneet asiantuntijat olivat oikeilla jäljillä. Kriittisten raaka-aineiden markkinoita seuraava Investing News –sivusto varoittaa, että heliumista voi tulla lähivuosina jälleen pulaa. Taustalla on Yhdysvaltain hallituksen päätös luopua heliumin varastoistaan edistääkseen heliumin yksityisten markkinoiden kehittymistä. Kanada nosti heliumin tänä vuonna julkistetulle kriittisten raaka-aineiden listalleen. Kanadasta on toivottu markkinoiden pelastajaa, sillä viidennes maailman tunnetuista heliumvarannoista on Kanadassa.
Helium ei tule ehkä ensimmäisenä mieleen, kun puhutaan kriittisistä raaka-aineista tai materiaaleista. Helium on väritön ja hajuton jalokaasu, joka on maailmankaikkeuden toiseksi yleisin alkuaine vedyn jälkeen – sitä on maailmankaikkeuden tunnetusta massasta noin neljäsosa. Voiko näin yleinen alkuaine olla kuitenkin kriittinen?
Heliumin markkinat
Koska heliumin moolimassa on pieni, sen lämmönjohtavuus, ominaislämpö ja äänen nopeus ovat suurempia kuin muilla kaasuilla, paitsi vedyllä, kertoo Wikipedia. Suurin osa ihmisen käyttöön tuotetusta heliumista on peräisin maakaasusta, josta sitä erotetaan teollisesti. Suurimpia tuottajamaita ovat Yhdysvallat ja Algeria. Muita tuottajia ovat Kanada, Kiina, Qatar ja Venäjä.
Heliumin globaalit markkinat olivat vuonna 2019 noin 1,9 miljardia dollaria, kertoo Investing News artikkelissaan. Heliumin markkinoiden odotetaan kasvavan 2,8 miljardiin dollariin vuoden 2026 loppuun mennessä. Tämä tarkoittaisi 5,9 prosentin kasvua vuositasolla seuraavan viiden vuoden aikana.
Vuonna 2021 helium nousi mukaan Kanadan kriittisten materiaalien listalle, kuparin, uraanin, sinkin ja muiden mineraalien rinnalle. Heliumia pidetään välttämättömänä Kanadan taloudelliselle turvallisuudelle. Sitä tarvitaan maan siirtymiseen kohti vähähiilistä taloutta.
Kuva 1. Helium on mukana maaliskuussa 2021 julkistetulla Kanadan kriittisten mineraalien listalla. (Lähde: NRCan 2021)
Kriittinen uusiutumaton luonnonvara
Helium on rajallinen luonnonvara, koska se ei uusiudu ja sitä löytyy maapallolta rajallisesti, vaikka se on maailmankaikkeuden yleisin alkuaine. Heliumia löytyy yleensä syvältä maan alta, usein samoista paikoista, joissa on syntynyt öljyä ja kaasua.
Helium on monipuolinen kaasu, jolla on useita käyttötarkoituksia teollisuudessa ja tutkimuksessa. Sitä käytetään esimerkiksi lääketieteellisissä laitteissa, erikoishitsauksessa, avaruus- ja ilmailuteollisuudessa, aseteollisuudessa ja teknologiateollisuudessa. Erityisen kriittinen helium on MRI-laitteissa eli magneettikuvauksessa, puolijohteiden ja valokuidun valmistuksessa sekä datakeskuksissa.
Heliumin eri käyttökohteista kovinta kasvua odotetaan korkean teknologian aloilta. Helium korvaaminen on mahdotonta monissa sovellutuksissa. Tästä syystä maailman teollisuus vaatii toimiakseen huomattavaa heliumin tuotantoa.
Yhdysvaltojen luopuu massiivisesta heliumvarastostaan
Vuoden 2021 syyskuun lopussa tapahtuu heliumin markkinoilla merkittävä muutos, kun Yhdysvaltain hallitus aloittaa vetäytymisen heliumteollisuudesta edistääkseen alan yksityisen sektorin kasvua ja kehittymistä. Yhdysvallat aikoo luopua suurista heliumvarastoistaan, kuten vuoden 2013 Helium Stewardship Act:ssä sovittiin, kertoo Investing News artikkelissaan. Yhdysvaltojen sisäministeriön tiedotteessa keväällä 2020 selitettiin päätöksen taustoja:
Amarillo , Texas – The Bureau of Land Management today announced the process and timeline by which remaining helium and helium assets will be disposed of in order to meet the requirements of the Helium Stewardship Act of 2013. In accordance with that law, the BLM will no longer manage the Federal Helium System (including the Federal Helium Reserve) as of Sept. 30, 2021.
Any excess helium and helium assets remaining on that date will be transferred to the General Services Administration (GSA), which will follow its statutory disposal process. Federal In-Kind users will continue to have access to helium until September 30, 2022, while the GSA completes their disposal process. This will also allow the BLM to continue operations until such time as all privately owned helium is produced from the field (about 2023).
“For more than a century, the U.S. Government has played a vital role in meeting helium needs for the country–especially for Federal agencies that depend on helium for scientific research, aerospace projects, and defense purposes,” said BLM Deputy Director for Policy and Programs William Perry Pendley. “Now it is time for the U.S. government to remove itself from the helium business, and allow the private sector to further develop this industry to meet the supply needs of the United States, creating a sustainable economic model and jobs for Americans.”
(Lähde: U.S. Department of Interior, Bureau of Land Management. 16 April 2020)
National Helium Reserve, joka tunnettaan myös nimellä Federal Helium Reserve, on Yhdysvaltojen strateginen varasto, jossa säilytetään yli miljardi kuutiota heliumia. Helium on varastoitu Cliffside Storage Facility –laitokseen, joka sijaitsee Teksasissa, noin 19 km päässä Amarillosta. Varastona toimii luonnon oma kaasuvarasto nimeltään Bush Dome. Varmuusvarastopäätöksen pohjana on Helium Act of 1925. (Lähde: Wikipedia)
Yhdysvaltojen päätöksen tavoitteena on luoda heliumin tuotannolle kestävämpi taloudellinen pohja. Yhdysvaltojen päätöksellä odotetaan olevan suuria vaikutuksia koko heliumteollisuuteen, koska Yhdysvallat on ollut heliumin suurin toimittaja jo 1920-luvulta lähtien.
Innovation Newsin artikkelin mukaan USA vastaa 75 prosentista maailman heliumin tuotannosta. Jos kulutus jatkuu nykyisellä tasolla, arvioidaan maailman heliumvarantojen loppuvan vuosien 2030 – 2040 tietämillä.
Neljäs heliumin pulakausi vuoden 2006 jälkeen?
Helsingin Sanomat nosti heliumpulan esille artikkelissaan vuoden 2019 toukokuussa, jolloin heliumin kysyntä oli noussut maailmanlaajuisesti ja vastaavasti uusia heliumin tuottajia oli löytynyt hitaasti. Tuohon aikaan myös Qatarin kauppasaarto ja rikkoutunut merenalainen putki vaikuttivat heliumin saatavuuteen.
Kanadalaisen uutistoimisto CBC:n mukaan maailmassa oli vuonna 2019 vain 14 heliumin tuotantolaitosta. Vuoden 2019 heliumin pulakausi oli jo kolmas vuoden 2006 jälkeen – eli nyt lähestyy jo neljäs heliumin pulakausi 2000-luvulla.
Helpotusta Kanadasta?
Arviot mahdollisista heliumin saatavuusongelmista ovat nostaneet huomattavasti jalokaasun markkinahintoja, kertoo Investing News artikkelissaan. Markkinoiden pelastajaksi toivotaan nyt Kanadaa, jota pidetään lupaavimpana kandidaattina helpottamaan heliumin saatavuusongelmaa. Maalla on maailman viidenneksi suurimmat heliumvarannot.
Kanadalaisille heliumin tuottajille tämä tarkoittaa tilaisuutta hyödyntää korkealla oleva hintataso, kun Yhdysvaltojen hallitus aloittaa vetäytymisensä heliumin markkinoilta ja alkaa etsiä uusia toimittajia kaasulle, arvioi Investing News.
Kuva 2. Kanadan suurin heliumin tuotantolaitos avattiin keväällä Saskatchewan alueelle – hinta 32 miljoonaa dollaria ja heliumia syntyy 400 000 heliumpallon verran päivässä. (Kuva: Global News / Saskatchewan Government)
Tai Kuusta?
Kun kriittisten materiaalien seurantaryhmässä keskusteltiin heliumista ja saatavuuteen liittyvistä haasteita, vitsaili eräs asiantuntija, että jos maasta loppuu helium, niin haetaan sitä Kuusta.
Kuussa on aarteita, otsikoi YLE uutistaan Kuun mineraalivarannoista pari vuotta sitten. Kuussa on yttriumia, terbiumia ja muita harvinaisia maametalleja elektroniikkateollisuuden tarpeisiin, kertoi YLE:n haastattelema asiantuntija.
Vieläkin tuottoisempaa olisi louhia Kuusta harvinaista Helium-3(He-3) isotooppia. He-3 ei ole radioaktiivista ja sitä on esitetty tulevien fuusioreaktoreiden ympäristöystävälliseksi polttoaineeksi. Kuun He-3 varannoiksi ainakin miljoona tonnia. He-3 on äärimmäisen harvinainen mineraali. Sen hinnaksi on arvioitu noin 5 miljardia dollaria tonnilta.
(Julkaistu 16.8.2021, päivitetty 17.8.2021)
Lähteet:
- Helium: What you need to know about this critical element. Investing News, 5 August 2021.
- National Helium Reserve. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/National_Helium_Reserve
- Largest helium facility in Canada opens in Saskatchewan. Global News, 27 April 2021.
- Critical materials: Canada unveils critical minerals list. Roskill, 12 March 2021.
- Canada Announces Critical Minerals List. Government of Canada, 11 March 2021.
- Mining the moon ready to lift off by 2025. Mining.com, 1 March 2021.
- BLM announces disposal process for Feredal Helium System. U.S. Department of Interior, Bureau of Land Management. 16 April 2020.
- Kuun tulevaisuus on kaupallinen – kultaa, platinaa ja saasteetonta energiaa tuhansiksi vuosiksi. YLE 20.7.2019.
- Maailman heliumpula iski myös suomalaisiin ilmapalloyhtiöihin. Helsingin Sanomat 19.5.2019.
Lisää aiheesta:
