Natuurlijke afzettingen van heliumgas - vooral bekend vanwege het gebruik in feestballonnen - kunnen helpen bij de veilige productie van schalie- of steenkoolgas, onderzoek suggereert.

De ontdekking van hoge niveaus van helium in Britse steenkoollagen zou wetenschappers kunnen helpen om de veilige terugwinning van steenkool of schaliegas uit ondergrondse locaties te volgen. Eventuele gaslekken uit de diepe ondergrond zouden gepaard gaan met een stijging van het heliumgehalte, die gemakkelijk kon worden opgespoord.

Hun ontdekking kan helpen bij het veilig fracken - waarbij ondergrondse rotsen worden gespleten met hogedrukvloeistoffen - of de winning van methaangas uit diepe steenkoollagen.

Wetenschappers zeggen dat hun bevindingen naast een chemische test kunnen worden gebruikt om te controleren of methaan op gaswinningslocaties is ontsnapt uit diepe schalie.

Samen, de methoden kunnen helpen om de bezorgdheid van het publiek over vermeende besmettingsrisico's in verband met de technologieën weg te nemen.

In aanvulling, wetenschappers zeggen dat hun ontdekking het mogelijk maakt om grote hoeveelheden heliumgas terug te winnen voor verkoop. Deze waardevolle grondstof wordt gebruikt in medische scanners en grootschalige experimenten zoals de Large Hadron Collider bij CERN.

Wetenschappers van de Universiteit van Edinburgh en het Scottish Universities Environmental Research Centre bemonsterden diep methaangas uit een verkennend methaanveld in een kolenbed in centraal Schotland en ongebruikte kolenmijnen in centraal Engeland. Ze vonden op elke locatie hoge niveaus van heliumgas.

Ze analyseerden de methaanmonsters om minuscule sporen van inactieve natuurlijke gassen en verschillende vormen van koolstof en waterstof te identificeren. Deze variëren afhankelijk van de diepte en oorsprong van methaangas, waardoor wetenschappers vingerafdrukken kunnen nemen en elke bron van methaan kunnen onderscheiden.

Indien, na industriële exploratie, het methaan- of heliumgehalte in het grondwater op winningslocaties blijkt te zijn veranderd, analyse zou kunnen bepalen of het gas natuurlijk is of een lek uit diepe schalie.

Hun onderzoek, gepubliceerd in Chemische geologie , werd ondersteund door de Natural Environment Research Council, de Schotse regering, de Universiteit van Edinburgh en SUERC.

Professor Fin Stuart, van het Scottish Universities Environmental Research Centre in East Kilbride, zei:"De aanwezigheid van zulke grote hoeveelheden helium in de natuurlijke gassen intrigeert ons. Het impliceert dat het aardgas zelf oud is, en leidt tot de conclusie dat de Schotse kolen misschien niet veel van het geproduceerde aardgas hebben verloren sinds het werd afgezet in het Carboon.

"Het benutten van dit hoge heliumgehalte om de lekkage van diepe gassen in ondiep grondwater te traceren, zal ons op een nieuwe reis leiden naar perfecte manieren om in realtime kleine hoeveelheden helium in natuurlijk water te meten."

Dr Stuart Gilfillan, van de School of GeoSciences van de Universiteit van Edinburgh, die het project leidde, zei:"Het meten van de hoge heliumgehaltes in deze diepgewortelde Britse kolengassen zal de exploratie en winning van schaliegas op verantwoorde wijze mogelijk maken, en helpen om de bezorgdheid van het publiek over deze activiteit weg te nemen.

"Op voorwaarde dat het heliumgehalte in het grondwater laag blijkt te zijn voordat de exploratie plaatsvindt, elke aanwezigheid van diep gas na schaliegasactiviteiten zal het heliumgehalte verhogen en een robuuste detectie van eventuele verontreiniging mogelijk maken."