By Marina Sousa 
O hélio, um elemento químico inerte e não renovável, desempenha um papel crucial em diversas áreas da pesquisa científica e tecnológica, especialmente na criogenia para experimentos que exigem temperaturas extremamente baixas. No entanto, sua escassez global e as complexidades de seu fornecimento geram um debate importante sobre a sustentabilidade de seu uso, especialmente no Brasil, que possui reservas significativas, mas ainda inexploradas.
O Hélio: Um Recurso Finito e Estratégico
As reservas globais de hélio são estimadas em 50 bilhões de metros cúbicos, concentradas principalmente em depósitos subterrâneos de gás natural. Estados Unidos e Catar dominam a produção, respondendo por 94% do fornecimento mundial. A volatilidade do mercado, influenciada por conflitos geopolíticos, já causou picos de preço, embora atualmente haja uma regressão. No Brasil, a Bacia do Rio São Francisco detém reservas com uma concentração de hélio de 1,5%, quinze vezes superior ao mínimo economicamente viável para mineração. Apesar disso, o país ainda não explora essas jazidas, dependendo da importação dos Estados Unidos, onde o custo é 5 a 10 vezes maior.
A natureza não renovável do hélio é uma preocupação global. Uma vez liberado na atmosfera, ele ascende e escapa para o espaço cósmico. Estima-se que a atividade humana cause uma perda de 200 milhões de metros cúbicos anualmente, grande parte devido à mineração de gás natural sem tecnologia para separar o hélio. Nesse ritmo, as reservas podem se esgotar em cerca de 250 anos. A pesquisa científica e tecnológica é responsável por uma parcela relativamente pequena dessa perda – cerca de 5% –, mas ainda assim, a comunidade científica tem a responsabilidade de minimizar o desperdício através da reciclagem.
O Dilema da Reciclagem: Sistemas Abertos vs. Fechados
A reciclagem do hélio, que envolve a captura e liquefação do gás evaporado durante o processo de refrigeração, é fundamental para prolongar a vida útil das reservas. Existem duas abordagens principais: sistemas abertos e sistemas fechados.
Nos sistemas abertos, o hélio líquido abastece o equipamento do pesquisador, e o vapor resultante é canalizado de volta para uma planta de liquefação central, como as “Criogenias” fundadas por pioneiros como Schenberg. As perdas nesses sistemas giram em torno de 5-10% por ciclo. Embora dependam de uma infraestrutura centralizada, os sistemas abertos oferecem flexibilidade para a construção de experimentos personalizados e, crucialmente, estimulam a atividade tecnológica e a formação de recursos humanos especializados localmente, já que a manutenção é realizada por especialistas brasileiros. O custo de uma Criogenia, que atende a múltiplos grupos de pesquisa, é comparável ao de um único sistema fechado.
Em contraste, os sistemas fechados possuem um mini-liquefator interno que capta e condensa a evaporação. Suas perdas primárias estão associadas à purga do espaço experimental com hélio de alta pureza. No entanto, esses sistemas apresentam desvantagens significativas: são tipicamente uma ordem de grandeza mais caros, funcionam como “caixas-pretas” cuja manutenção é exclusiva do fabricante (elevando ainda mais os custos), são limitados às aplicações idealizadas pelo fabricante e geralmente possuem figuras de mérito inferiores (como campo magnético ou abertura numérica) em comparação com os sistemas abertos.
Uma solução híbrida promissora é a tecnologia de “reliquefier”, que converte um criostato aberto em um sistema mais autônomo, recuperando a evaporação de hélio e devolvendo-o ao criostato na forma líquida, combinando o melhor dos dois mundos.
Marketing da Escassez e a Soberania Tecnológica
Apesar da pequena fração de hélio perdida na atividade científica global, existe uma narrativa que incentiva a aquisição de sistemas fechados em nome da conservação do hélio. Esse discurso, no entanto, pode ser interpretado como uma forma de “scarcity marketing” ou “fear-based selling”, que beneficia os fabricantes ao torná-los detentores absolutos dos investimentos e da manutenção dos equipamentos. Em contrapartida, o investimento em sistemas abertos, especialmente quando associados a plantas de liquefação locais, semeia e fortalece a atividade tecnológica e a formação de recursos humanos no próprio país.
A escolha do sistema ideal depende da aplicação. Sistemas fechados são excelentes para aplicações como ressonância magnética (MRI) na medicina ou para pesquisa exploratória que não exige temperaturas muito baixas, campos magnéticos elevados, alta sensibilidade a vibrações ou troca frequente de amostras. Para a maioria dos outros casos de pesquisa, especialmente aqueles que buscam flexibilidade e alto desempenho, os sistemas abertos, combinados com plantas de liquefação eficientes e a tecnologia de reliquefier, representam uma opção superior, oferecendo ainda benefícios sociais e de desenvolvimento local.
O Caminho para a Autonomia do Hélio no Brasil
Diante desse cenário, o Brasil se encontra em uma encruzilhada estratégica. É fundamental refletir sobre a exploração das reservas nacionais de hélio, como as da Bacia do Rio São Francisco. A produção doméstica não apenas garantiria acesso a um recurso vital, reduzindo a dependência externa e os altos custos de importação, mas também impulsionaria o desenvolvimento de atividade técnica avançada e a criação de empregos especializados no país.
As respostas a essas questões, que envolvem aspectos econômicos, tecnológicos e de soberania, serão cruciais para a formulação de uma política nacional de utilização do hélio que seja sustentável e beneficie o avanço científico e tecnológico brasileiro.
Fonte: jornal.usp.br