Par Natasha Guay Marchand
D’ici 30 ans, toutes les ressources en hélium sur la terre auront été épuisées. Sans compter que le prix unitaire de ce précieux gaz ne cesse d’augmenter depuis les dix dernières années. Devant cet enjeu de taille, l’Institut quantique de l’Université de Sherbrooke a mis en place un système de recyclage de l’hélium.
Pour la plupart des gens, l’hélium, sous sa forme gazeuse, est associé aux ballons de fête et à la petite voix aiguë. Cependant, l’hélium sous sa forme liquide a plusieurs utilités entre autres dans les matériaux quantiques. Il est extrêmement stable, c’est-à-dire qu’il réagit très peu avec d’autres substances. Il est surtout utilisé à des fins de refroidissement. Chaque jour, l’Institut quantique consomme plus de 200 litres d’hélium liquide à des fins expérimentales.
Un gaz primordial pour la recherche
L’Institut quantique de l’Université de Sherbrooke est un centre de recherche qui se concentre principalement sur la science et les technologies quantiques. Elle réunit des scientifiques spécialistes en matériaux quantiques, en information et en ingénierie quantique. Leur objectif est d’effectuer des travaux en recherche fondamentale et de développer les technologies quantiques du futur. L’hélium est un gaz essentiel pour les chercheurs et les chercheuses qui l’utilisent pour effectuer des tests sur les matériaux supraconducteurs.
Plus particulièrement, ils l’utilisent pour tenter de comprendre le comportement des matériaux à basse température. L’hélium est donc un gaz dont l’Institut ne peut se passer pour le développement de ses recherches. Toutefois, c’est aussi une ressource non renouvelable, de plus en plus rare et extrêmement chère. Avec une consommation annuelle qui s’élève à près de 50 000 litres d’hélium liquide à 30 dollars du litre, vous comprendrez que la facture monte rapidement à une somme onéreuse.
Processus de récupération
Ça fait plus de 40 ans que l’Institut se prépare à cette pénurie, et 30 ans maintenant qu’elle possède un liquéfacteur d’hélium qui permet de récupérer le gaz et d’assurer un approvisionnement constant à un coût moindre. En temps normal, quand l’hélium s’échappe dans l’atmosphère, il est perdu à jamais, mais à la faculté de science, le gaz est capté et des tuyaux le canalisent pour le stoker dans les réservoirs sous forme de ballon situé au sous-sol.
Lorsque ces ballons sont pleins, l’hélium est compressé puis ramené sous forme liquide grâce à un liquéfacteur. Le système de l’UdeS permet de produire 45 litres d’hélium liquide par heure ce qui dépasse largement la capacité des liquéfacteurs habituels au Québec située autour de 20 litres par jour. En récupérant jusqu’à 90 % d’hélium à chaque cycle d’utilisation, l’Université de Sherbrooke contribue non seulement à sécuriser ses activités de recherche, mais également à réduire la consommation de ce gaz. Il faut toutefois mentionner qu’un tel système demande une surveillance constante, car si une fuite ou un bris survient l’équipe technique doit trouver la source rapidement. Reste que c’est un avantage économique non négligeable qui permet aussi de faire des expériences sur une plus longue période.
Source: Canva
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