Helium ei pääse enää karkuun - Jyväskylän yliopisto tehostaa heliumin kierrätystä

Vaikka helium on toiseksi yleisin alkuaine maailmankaikkeudessa vedyn jälkeen, on se rajallinen luonnonvara. Se ei uusiudu, se katoaa ilmakehästä avaruuteen ja sitä löytyy maapallolta varsin rajallisesti. Myös heliumin hinta on viime vuosina ollut voimakkaassa nousussa ja sen saatavuudessa on haasteita koko ajan enemmän.  Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta haluaa olla kestävyyden ja vastuullisuuden edelläkävijä. Tiedekuntaan hankittu heliumin kierrätyslaitteisto on yksi merkittävä askel kestävämpään ja elinvoimaiseen resurssitehokkaaseen tulevaisuuteen.  

- Ympäristökriisien aikakaudella yliopiston on entistä tarkemmin huomioitava omien toimiensa kestävyys ja vastuullisuus, ja meidän on järjestettävä toimintamme niin, että pysymme planeetan asettamissa rajoissa. Heliumin talteenotto on merkittävä toimi myös tästä näkökulmasta, toteaa Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan dekaani Mikko Mönkkönen.  

Katoava luonnonvara kiertoon 

Heliumia käytetään kemian ja fysiikan alan tutkimuksessa hyvin laajasti. Jyväskylän yliopistossa sitä käytetään erityisesti kvanttiteknologiaan liittyvässä tutkimuksessa. Heliumin avulla tuotetaan matalia lämpötiloja käyttäen heliumin nestemäistä olomuotoa. Kvanttilaitteet halutaan jäähdyttää lähelle absoluuttista nollapistettä lämpöliikkeen aiheuttamien häiriöiden minimoimiseksi. Jäähdytyslaitteissa nestehelium höyrystyy, mutta keräämällä se talteen ja nesteyttämällä uudestaan voidaan heliumia käyttää mittauksissa yhä uudelleen. Kvanttiteknologian lisäksi toinen tärkeä jäähdytyskohde ovat suprajohtavat magneetit, joita matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa hyödynnetään kemialliseen analyysiin käytetyissä ydinmagneettisissa spektrometreissä (NMR) sekä kiihdytinlaboratoriossa. Maailmanlaajuisesti laajin nesteheliumin käyttökohde on magneettikuvauslaitteissa. 

- Helium on kuitenkin katoava luonnonvara, joten haluamme osaltamme toimia resurssiviisaasti ja minimoida hävikkiä. Tavoitteenamme on saavuttaa Ylistönrinteen kampuksella yli 90 %:n kierrätystehokkuus. Vuositasolla saamme myös mittavat säästöt heliumin kierrättämisestä, jolloin investointi maksaa itsensä pian takaisin. Voimme myös käyttää tutkimuslaitteitamme entistä tehokkaammin, selventää Jyväskylän yliopiston tutkimusinsinööri Kimmo Kinnunen. 

Tavoitteena kierrättää kaikki Ylistönrinteellä käytettävä helium 

Nyt hankitulla laitteistolla saadaan kerätyksi helium sitä nesteenä käyttävistä laitteistoista. Lisäksi heliumia käytetään kaasumuodossa kiihdytinlaboratoriossa isotooppitutkimuksessa. Vapautuva kaasu sisältää sen verran epäpuhtauksia, ettei se kelpaa sellaisenaan nyt hankittuun laitteistoon. Tälle on rakenteilla erillinen suljetun kierron järjestelmä.  

Yleisesti laitteiston hankinta nivoutuu Ylistönrinteen muutos- ja peruskorjaushankkeeseen, joka mahdollisti laitteen käyttöönoton ja asentamisen uusittuun tilaan Nanotiedekeskuksessa. Laitteisto otettiin käyttöön helmikuussa.