غاز نادر قد يصبح ورقة رابحة بيد كندا

في يوليو الماضي، فرضت الولايات المتحدة رسوماً جمركية إضافية بنسبة 50% على مجموعة واسعة من الصادرات الكندية، بما فيها منتجات الألبان والكحول والإسمنت، بحجة ممارسات كندية تمييزية ضد السلع الأمريكية. ردّ عليها رئيس الوزراء الكندي مارك كارني بفرض رسوم مضادة مماثلة على السلع الأمريكية من الصلب والألمنيوم والأجهزة الكهربائية والإلكترونيات، فتصعدت الحرب التجارية بين البلدين. ومع أن الرئيس الأمريكي كثيراً ما يهدد، تظل كندا ثاني أكبر شريك تجاري للولايات المتحدة بعد المكسيك فقط، وأكبر مورّد خارجي للنفط الخام الأمريكي، إذ تزود الولايات المتحدة بحوالي 60% من واردات النفط الخام الأمريكية. والآن، يؤكد خبراء الصناعة أن بإمكان كندا الاستفادة من هيمنتها على عنصر حرج معين في المفاوضات التجارية المقبلة مع جارتها الجنوبية. فحسب تصريحات كريس كاسين، الرئيس التنفيذي لشركة «زيرو بوينت كريوجينكس»، تتمتع كندا بموقع فريد يسمح لها بتخزين وبيع الهيليوم-3، وهو غاز نادر جداً مطلوب على نطاق واسع.

تحتل كندا المرتبة الأولى عالمياً كمنتج مدني للهيليوم-3، وهو نظير غير مشع وخفيف الوزن من الهيليوم يُستخدم في الحوسبة الكمومية والتبريد العميق والكشف عن الأسلحة النووية عند الحدود والانصهار النووي التجريبي. تُنتج كندا هذا الغاز الثمين بكميات كبيرة كمنتج ثانوي من عملية إزالة التريتيوم من المياه الثقيلة في مفاعلات «كاندو» (الكندية المستخدمة اليورانيوم الطبيعي) النووية. تستخدم مفاعلات كاندو اليورانيوم الطبيعي غير المخصب بنسبة حوالي 0.7% من اليورانيوم-235 بدلاً من اليورانيوم المخصب، مما يلغي الحاجة إلى منشآت تخصيب يورانيوم مكلفة ومعقدة، وبالتالي تنخفض تكاليف دورة الوقود. كما أن اقتصاد النيوترونات العالي في هذه المفاعلات يتيح لها العمل بوقود بديل منها اليورانيوم المعاد تدويره والوقود الأكسيدي المختلط والثوريوم أو الوقود المستنفد من المفاعلات المائية المضغوطة التقليدية. وتضم كندا 17 من أصل 26 مفاعل كاندو في العالم.

على النقيض من ذلك، تنتج الولايات المتحدة وروسيا والصين الهيليوم-3 بشكل أساسي كمنتج ثانوي عند إزالته من الرؤوس النووية لتحقيق تركيزات أعلى من التريتيوم. ويبقى معظم الهيليوم-3 الذي تنتجه هذه الدول تحت سيطرة الحكومات لاستخدامه في كواشف النيوترونات من قبل مفتشي الموانئ الباحثين عن المواد النووية المهربة.

يُتوقع أن تكون الحوسبة الكمومية المحرك الأساسي للطلب التجاري على الهيليوم-3 في السنوات المقبلة، حيث تنظر الحكومات في أنحاء العالم إلى التفوق الكمومي بوصفه حجر الزاوية في الأمن القومي والسيادة الاقتصادية.

أجبر الخطر الوشيك لما يُعرف بـ«يوم كيو» الحكومات والمصارف والمؤسسات على الدخول في سباق تسليح دفاعي، مما أثار استثمارات ضخمة وفورية في التشفير اللاحق للكمومي والعمائر الأمنية الآمنة من الكمومي. «يوم كيو» هو اللحظة المستقبلية التي تصبح فيها الحواسيب الكمومية قوية بما يكفي لكسر التشفير بالمفتاح العام مثل نظام آر إس إيه وتشفير المنحنى الإهليلجي التي تؤمن حالياً الإنترنت والأنظمة المالية والاتصالات الخاصة والهويات الرقمية.

تتطلب الحوسبة الكمومية درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق (صفر كلفن). تستطيع طرق التبريد التقليدية تبريد الهيليوم العادي (الهيليوم-4) إلى درجة حرارة بين 1 و4 كلفن. للوصول إلى درجات أخفض، يخلط العلماء الهيليوم-4 مع الهيليوم-3 المبرد بشدة، حيث يؤدي الكسب الإنتروبي من الخليط إلى تبريد النظام أكثر إلى درجات منخفضة قد تصل إلى 5 ميلي كلفن.

وربما يكون هذا هو السبب الأساسي لاستثمار الحكومة الأمريكية في شركة ناشئة تسعى لاستخراج الهيليوم-3 من القمر. وفي مايو الماضي، منحت وكالة ناسا شركة «إنتيرلون» عقد بحث الابتكار لصغار الأعمال بقيمة 6.9 ملايين دولار لتطوير حمولة قمرية ستتجه نحو القمر بحلول عام 2028 لجمع وتسخين واستخراج الهيليوم-3 والهيدروجين مباشرة من التربة القمرية. وقّعت وزارة الطاقة الأمريكية أيضاً اتفاقية تاريخية لشراء 3 لترات من الهيليوم-3 المستخرج من القمر من شركة إنتيرلون، وهو الأول من نوعه حيث توافق وكالة حكومية على شراء مورد طبيعي غير أرضي من الفضاء. إنتيرلون شركة فضائية مقرها سياتل متخصصة في بناء الأنظمة الروبوتية لاستخراج الموارد الطبيعية من القمر.

يُقدَّر أن يحتوي القمر على ما بين 1 و3 ملايين طن من الهيليوم-3 مدفونة في غبار سطحه، مقابل حوالي 15 إلى 20 كيلوغراماً من الهيليوم-3 التي تُنتج سنوياً على كوكبنا، بمعظمها كمنتج ثانوي من تحلل التريتيوم المستخدم في الأسلحة النووية الحرارية أو كميات ضئيلة من آبار الغاز الطبيعي.

عبر مليارات السنين، قصف الإشعاع الشمسي من الشمس سطح القمر بشكل مستمر و«رسم بالرش» الهيليوم-3 على سطحه بفضل افتقار القمر إلى حقل مغناطيسي واقٍ. علاوة على ذلك، في حين أن التريتيوم نظير مشع يتحلل إلى هيليوم-3 بفترة نصف عمر تبلغ حوالي 12.3 سنة، فإن الاقتصاديات تجعل من غير المنطقي لدول مثل الولايات المتحدة إنتاج الهيليوم-3 من التريتيوم، خاصة أن كيلوغراماً من نظير الهيدروجين الثقيل يكلف حوالي 30 ألف دولار مقابل 20 ألف دولار لكيلوغرام الهيليوم-3.

وبشكل لافت، تتنافس شركات عديدة على استخراج الهيليوم-3 من القمر: أمّنت شركة إنتيرلون بالفعل أوامر شراء ملزمة وعقود توريد بقيمة قرب 500 مليون دولار من عملاء يسعون لاستخدام هذا النظير النادر في أنظمة تبريد الحوسبة الكمومية والأمن القومي وتطوير الانصهار النظيف.