Stora underjordiska reserver av helium i Östra Afrika är minst dubbelt så stora som först rapporterades, enligt forskare från University of Oxford och företaget som planerar att börja pumpa upp den ädla gasen inom tre år.
Upptäckten av fickor av helium i regionen Great Rift Valley i Tanzania meddelades i slutet av förra året. De ursprungliga proverna från gas sippade i området indikerade att de underjordiska avlagringarna innehöll i genomsnitt 2,6 procent helium, blandat mest med kväve.
Baserat på den siffran uppskattade oberoende resursbedömare att det underjordiska gasfältet innehåller 54 miljarder kubikfot (1,5 miljarder kubikmeter) helium, eller cirka en tredjedel av världens kända reserver av gasen, som har minskat i årtionden, enligt till årliga bedömningar av US Geological Survey.
Men nya mätningar från den tanzaniska gassiffen visar nu heliumkoncentrationer på upp till fyra gånger det tidigare genomsnittliga värdet, säger Thomas Abraham-James, en geolog och VD för Helium One, ett Portugal-baserat företag som planerar att börja sälja gasen internationellt av 2020.
Abraham-James berättade för Live Science att en andra oberoende bedömning av den underjordiska heliumresursen i Tanzania nu uppgår till 98,6 miljarder kubikfot (2,8 miljarder kubikmeter). "Så det har ganska mycket fördubblats i storlek," sade han.
Han förklarade att de fältprovtagningsmetoder som användes 2015 hade gjort det möjligt för en liten mängd luft att späda ut heliumkoncentrationen i gasproverna.
Men nya mätningar i realtid av gas från sipporna, utförda av geokemisterna Chris Ballentine och Peter Barry från University of Oxford sent förra året, visade att koncentrationerna av helium är mycket högre än de ursprungliga uppskattningarna antydde.
"Vi är förmodligen fortfarande något att förstå vad som finns, men ändå, som ger oss utrymme att uppdatera och förbättra när vi går framåt," sade Abraham-James.
Kritisk brist
Upptäckten av heliumfältet i Tanzania kommer när världen står inför en brist på den icke-förnybara gasen, som har kritiska tillämpningar inom industrin, vetenskaplig forskning och medicin - särskilt för MRI-skannrar som används på många sjukhus.
I decennier har den främsta källan till helium världen över varit underjordiska reserver i Texas som ägs av den amerikanska regeringen. I mitten av 1990-talet var National Helium Reserve nära Amarillo mer än 1,4 miljarder dollar i skuld, och 1996 beordrade den amerikanska kongressen att gasreserverna skulle säljas till privata företag. Kommersiella leveranser av helium från reserven upphör 2021, enligt U.S. Department of the Interior's Bureau of Land Management.
Mellanösterns nation i Qatar har också varit en viktig källa till helium under de senaste åren och levererat upp till en fjärdedel av den internationella efterfrågan från spår av helium separerad från underjordisk naturgas, sade Abraham-James.
Men leveranser av helium från Qatar upphörde tidigare i år, efter att landets gräns med Saudiarabien stängdes och andra sanktioner som flera nationella länder i Mellanöstern införde mot Katars påstådda stöd för terroristorganisationer, sade han.
"Försörjningsdynamiken för tillfället är mycket utmanande, särskilt när den amerikanska produktionen stannar 2021, och Qatar, det är rättvist att säga, har sin del av problem," sade han. "Världen behöver en pålitlig källa till helium, så att vi inte ser de svängningar som vi har under senare tid."
Helium skapas på jorden endast genom radioaktivt förfall av tunga element som uran. Det tar miljoner år för gasens fickor, som de som finns i Texas och Tanzania, att samlas under jord, och gasen slipper lätt ut i atmosfären efter användning.
Abraham-James sade att prospekteringsborrning kommer att påbörjas i juni eller juli nästa år, och företaget förväntar sig att börja producera gasen så snart ett litet förädlingsverk kan byggas i området. "Förmodligen i slutet av 2020 kommer folk att börja använda Tanzanian helium," sade han.
Afrikansk gas
Barry och Ballentine använde en bärbar masspektrometer för att göra den senaste mätningen av gas på Helium One-platserna i Tanzania, snarare än att använda sin tidigare metod för att samla in prover för senare analys i ett laboratorium.
"Vi gjorde förmodligen 50 mätningar ute i fältet, och vi såg upp till fyra gånger så mycket helium i dessa prover," berättade Barry till Live Science. "Så detta var riktigt spännande för oss, eftersom vi kunde visa ganska övertygande att det finns mycket mer helium än vad vi ursprungligen bedömde."
Barry och Ballentine var en del av det vetenskapliga teamet som identifierade platsen för troliga heliumfickor i Tanzania, med hjälp av en ny teori om heliumproduktion från underjordiska värmekällor - till exempel vulkanerna i Tanzanias Rift Valley-region - som kan frigöra gasen därifrån det bildas långsamt i gamla klippor.
Barry sa att heliumavlagringarna låg inom en "Goldilocks Zone" för heliumproduktion, cirka 124 mil (200 kilometer) från den vulkaniska zonen runt Tanzanias berg Rungwe.
"Vi tror att du måste vara i en nära närhet till ett vulkaniskt centrum för att dessa gaser ska frigöras," sade han.
Barry tillade att den första forskningen om det tanzaniska heliumfältet presenterades vid förra årets Goldschmidt-konferens om geokemi i Yokohama, Japan, och att den uppdaterade forskningen presenterades vid samma konferens i augusti i Paris.
