Az ünneplő tömeg izgatott. Mindenki díszes madzagot szorongat a kezében, melynek másik végén egy héliummal teli léggömb nyújtózik az ég felé. Némelyiken kívánságcédula is lóg, amit a becsületes megtaláló később talán visszaküld a megadott címre. Vezényszóra aztán minden lufi egyszerre reppen fel, a sokadalom pedig már csak pár percig nézheti álmélkodva a távolba sodródó színes kavalkádot. Most bemutatjuk az érem másik oldalát: a pillanatnyi örömnek ugyanis komoly ára van.

 

 

Lehetnénk ballagáson, fesztiválon, sporteseményen, esküvőn, születésnapi bulin vagy éppen egy felvonuláson. A héliummal töltött lufik felengedése elterjedt szokásnak számít az ilyen eseményeken, de más országokban olykor még egy szeretett személy elvesztéséről is így emlékeznek meg halála évfordulóján. Nem csoda: a léggömbök felengedését számos rendezvényszervező cég és közösségi oldal ajánlja, így a kétségtelenül emlékezetes procedúra nagy divathóbort lett. Esküvőkön még az ifjú pár nevére címzett, előre felbélyegzett szerencseképeslapokat is kötnek a lufikra, melyekre a vendégek személyes üzeneteket és vicces felajánlásokat írhatnak. Ha valamelyik lufiposta visszaérkezik a friss házasokhoz, azt be lehet váltani a felajánlónál.

Az igényekhez változatos lufipiac is társul: akinek a természetes latexből készült változat nem elég látványos, az a fényesen csillogó Mylar fóliás darabok közül is válogathat. Ezeken kívül létezik már világító, sőt villogó lufi is, melyekbe egy gombelemről működő, apró LED-es fényforrást helyeznek. Ilyen világító lufikból álló füzér a közelmúltban némi riadalmat is okozott, miután elszabadult a Sziget Fesztiválról. És talán érdemes szót ejteni az árakról is: egy 14-16 órán át lebegő, héliummal töltött egyszínű léggömb darabja 390, a mintás pedig 420 forint. Ezek mindegyike kérhető a lebegési időt 5-7 napra növelő zselés tartósítással (plusz 30 forint) és világítással (plusz 200 forint) is. Egy 1000-1300 lufihoz elegendő 50 literes palack hélium ára kb. 90 ezer forint; ha pedig otthonunkban egyénileg fújnánk fel a léggömböket, akkor az 50 lufihoz szükséges eldobható palackos hélium kb. 15 ezer forintba kerül. De az impozáns hacacáré után vajon mi a léggömbök további sorsa?

Ki tudja, hol áll meg

Öt évvel ezelőtt Stephan Irwin, a Clemson University doktorandusza részletesen körüljárta ezt a kérdést. Kíváncsi volt például arra, hogy mi történik azzal a 15 ezer lufival, amit a szervezők közleménye alapján az egyetem futballstadionjában szurkoló nézők minden egyes mérkőzés során felengednek. Ez ugyanis – egy 28 centiméteres és 3,3 grammos átlagos lufi sajátságait figyelembe véve – becslései szerint meccsenként 50 kilogramnyi terhelést jelent a környezet számára.

 

 

Stephan Irwin vizsgálatai során 5600 lufi útját követte. Ezek közül ugyan csak negyvenről derült ki, hogy pontosan hová pottyantak vissza, a megszerzett néhány adat így is sokatmondó: míg az általuk megtett átlagos távolság 70 km körüli volt, közülük három kiugróan messzire: 270, 341 és 451 km-re jutott. Ha ugyanezeket a léggömböket Budapesten engedték volna fel, akkor – hasonló meteorológiai körülményeket feltételezve – a legtávolabbi darab Prágáig repült volna. Irwin azt is kiderítette, hogy a lufik alig 12 százaléka robban apró darabokra, 81 százalékuk szinte egészben jut vissza a felszínre.

A léggömb emelkedése a hidrosztatikai felhajtóerőnek köszönhető – ugyanez a jelenség tartja a hajókat a víz felszínén. Az emelkedés feltétele, hogy a ballonban lévő gáz sűrűsége a levegőénél kisebb legyen, amire a hidrogén és a hélium alkalmas. Felfelé haladva az egyre ritkább levegőben a ballon oly mértékben tágul, hogy az általa kiszorított levegő tömege végig állandó maradjon. Így hiába csökken a légnyomás, a felhajtóerő végig megmarad, az emelkedésnek pedig kizárólag a latex szilárdsága szab határt. A megfeszített anyagban lévő apró egyenetlenség mentén végül kialakul egy repedés, ami robbanásszerűen terjed végig a teljes léggömbön. A hélium elillan, alacsony sűrűsége miatt a magaslégkörbe, sőt, egy része a világűrbe távozik, a szétszakadt lufi pedig szabadesésben hullik vissza a földfelszínre.

 

Az emelkedés sebessége attól függ, hogy mennyi héliumot töltünk a léggömbbe. Egy kevés héliumot tartalmazó lufi lassan emelkedik, de magasabbra jut, mivel csak később tágul a kritikus térfogatra. Ha ugyanazt a léggömböt teljesen felfújjuk, akkor gyorsabban emelkedik, de már alacsonyabban kidurran. A visszahullás helye pedig az emelkedés sebességétől és magasságától is függ.

A szél a légkörben felfelé haladva gyorsan változik, ami nagyban befolyásolja a léggömb útját. Míg itt a felszínen 40 km/h-s szél már erősnek számít, 10 km magasságban gyakran 200 km/h sebességű szelek tombolnak. A szélirány már 1–2 km-rel a felszín felett is egészen más lehet, mint amit mi tapasztalunk. A Cambridge University kutatói által fejlesztett program (http://predict.habhub.org) az időjárás-előrejelzési adatok alapján képes kiszámítani a léggömb útvonalát. Ha pedig rádiójelek vagy GPS segítségével nyomon követjük a ballon pozícióját, abból következtetni tudunk a magaslégkör szélviszonyaira. Ez a módszer évtizedek óta a meteorológiai megfigyelések fontos részét képezi.

Fojtó zsinórok

Bár a különböző tengeri és szárazföldi állatfajok által elfogyasztott műanyagok ártalmas hatásait már sok esetben leírták, a tengerparti környezetben 4 év alatt lebomló természetes latexből készült lufikat ezekben a tanulmányokban csak ritkán vették figyelembe. E hiányt részben pótolva Irwin azt is megvizsgálta, hogy a japán fürj, a vörösfülű ékszerteknős és a pettyes harcsa szervezete miként reagál a latexdarabok heti kétszeri fogyasztására. A vizsgált egyedek közül a kísérleti időszak végén csak a teknősök 21 százalékának emésztőrendszerében talált lufitöredékeket, a fürjeknél és a harcsáknál nem. Külön érdekesség, hogy a vizsgált egyedek testtömege éppen fordítva változott: míg a fürjek és harcsák „elhíztak”, a teknősök nem.

A tengeri teknősök családja tehát nagyban érintett, de találtak már sivatagi környezetben honos kaliforniai üregteknőst is, ami az elfogyasztott lufizsinórok és szalagok miatt lelte halálát. A Laysan-albatrosz és az ékfarkú viharmadár felnőtt egyedei és fiókái szintén előszeretettel fogyasztják a műanyagokat, mely lassabb növekedéshez, vagy végső esetben egyedeik pusztulásához is vezethet. A halak, szárazföldi madarak és gázlómadarak szintén veszélyeztetettek, melynek egyik nyomasztó példája egy gumiszalag elfogyasztásából eredő bélelzáródás miatt elpusztult fehér gólya. De kimutatták már kaliforniai kondorkeselyű-fiókák bélrendszerében is ezeket a műanyagokat és más emészthetetlen matériát, legutóbb pedig Nagy-Britanniában egy hároméves csikót is megfojtott egy földre hullott léggömbzsinór. A helyzet súlyosságát az is mutatja, hogy a Marine Conservation Society önkéntesei 2016-ban 53 százalékkal több lufimaradványt találtak a brit partok mentén, mint egy évvel korábban. Ezekről a környezeti hatásokról sajnos csak maroknyi lufieregető értesül, ám a léggömbök bűnlajstroma itt még nem ért véget.

Nélkülözhetetlen nemesgáz

Bár a lufikba kerülő hélium a világegyetem második leggyakoribb eleme, a földi tartalékok meglehetősen szűkösek, és – a hélium-3 izotóp szuperfolyékony tulajdonságát feltáró Nobel-díjas fizikus, Robert Richardson szerint – ezek a készletek 25-30 éven belül ki is fogyhatnak. Pedig mára ez az inert nemesgáz számtalan modern technológia pótolhatatlan hozzávalójává is vált, azaz korántsem csak arra jó, hogy lufikba töltsük, vagy egy mély szippantással néhány pillanat erejéig vicces hangszínt kreáljunk vele magunknak. A számtalan felhasználási területen évi 167 millió köbméter héliumot használunk el, melynek a HeliumOne adatai alapján 8 százaléka pazarlódik lufieregetésre.

 

 Míg a második világháború vége előtt ennek a nemesgáznak főként csak léghajóknál vették hasznát, az U.S. Geological Survey adatai szerint az Amerikai Egyesült Államokban 2015-ben a teljes mennyiség 26 százalékát a betegségek diagnosztizálásához használt MRI-készülékek szupravezető mágneseinek és más eszközök hűtéséhez, 17 százalékát hegesztéskor, 4 százalékát vákuumrendszerek és erősen szigetelt tartályok szivárgásának ellenőrzésére, 2 százalékát pedig mélyvízi búvárkodásra és egészségügyi ellátásra alkalmas légzőkészülékek készítéséhez használták. A hélium nélkülözhetetlen mivoltát jól mutatja, hogy amelyik technológia működtetéséhez ­256 °C-nál alacsonyabb hőmérsékletre van szükség, ott egyáltalán nincs helyettesítője – így például a svájci CERN önmagában 130 tonna héliumot használ a Nagy Hadronütköztető mágneseinek -271°C-on tartásához. Ahol pedig a levegőnél könnyebb anyagra van szükség, ott is csak azokban az esetekben lehet helyette hidrogént használni, ahol annak gyúlékonysága nem okozhat problémát.

Vannak azonban hasznos léggömbök is: a meteorológiai ballonok 75-80 perc alatt jutnak el mintegy 30 kilométeres magasságig, ezalatt pedig – miközben akár 12 méteresre is felduzzadhatnak – adatokat továbbítanak a fogadó meteorológiai állomásra. Az Országos Meteorológiai Szolgálat budapesti és szegedi obszervatóriumaiban 12 óránként engednek fel egy-egy ilyen ballont. A meteorológiai szondák adatai nélkül elképzelhetetlen lenne az időjárás-előrejelzés, ugyanakkor ezek az ózonréteg és a magaslégkör kutatásának is fontos eszközei.

Közel a tűzhöz

A széleskörű igények ellátására az U.S. Geological Survey adatai alapján az Amerikai Egyesült Államokban 20,6 milliárd, Katarban 10,1 milliárd, Algériában 8,2 milliárd, Oroszországban 6,8 milliárd, Kanadában 2 milliárd, Kínában pedig 1,1 milliárd m3 hélium áll rendelkezésre, melyből a jelentős termelők közül az Amerikai Egyesült Államok 2016-ban 63 millió m3-t, Katar 50 millió m3-t, Algéria pedig 10 millió m3-t termelt ki. Ezekre a készletekre egyébként minden esetben olaj- és földgázmezők keresése közben, véletlenül találtak rá, egy tavaly bemutatott vadonatúj módszerrel azonban már kimondottan héliumkészletek feltárására is van lehetőség. A Durham és Oxford University geológusai által kidolgozott reményteli metódus azon alapszik, hogy a mélyben lévő ősi kőzetekből egy közelben működő vulkán hője könnyen kiszabadíthatja a héliumot, ami aztán felfelé haladva gázcsapdaként működő üregekben gyűlhet össze. Viszont ha ezek a gázcsapdák túl közel fekszenek az adott vulkánhoz, akkor a nemesgáz mellé nagy eséllyel más vulkáni gáz, például szén-dioxid is keveredhet. Bár az ideális távolságot még nem állapították meg, egy eddig ismeretlen készletet máris feltártak Tanzániában, a Kelet-afrikai árokrendszer mentén. Az itt megbúvó 1,5 milliárd köbméter hélium 1,2 millió MRI-készülék feltöltéséhez lenne elegendő. Ha az új módszerrel sikerülne további készleteket is feltárni, az némileg elodázhatná a héliumkészletek közeljövőre datált kimerülését.

 

 A héliumpiac labilitását a második legjelentősebb termelőnek számító Katar június eleje óta tartó blokádja is fokozza, a feszült geopolitikai helyzet következtében ugyanis minden jel szerint akadozni fog az ellátás. Legnagyobb félnivalója ennek kapcsán a héliumpiac mindössze 6 százalékát kitevő kutatólaboroknak van, készlethiány esetén ugyanis a náluk jóval jelentősebb fogyasztók élvezhetnek prioritást. Ahogyan arról a rangos Nature folyóirat több júliusi cikkében is lehetett olvasni, a katari helyzet egyes kutatókat munkájuk áttervezésére vagy szüneteltetésére is kényszeríthet.

Bár az ehhez szükséges berendezés igen költséges, a hélium újrahasznosítása részben megoldást adhatna a problémára, így ugyanis a felhasznált nemesgáz 95 százaléka nem szállna el örökre az éjsötét világűrbe. Rendkívül előremutatóak ugyanakkor azok a lufieregetést tiltó – ezáltal az élővilágra gyakorolt káros hatásokat és héliumpazarlást egyaránt visszaszorító – törvényi rendelkezések is, melyeket többek között Floridában, Texasban, Kaliforniában, Virginiában, az ausztrál Queenslanden, illetve az Egyesült Királyság ötven városában hoztak. A legközelebbi rendezvényen keressünk inkább mi, magyarok is más alternatívát: ültessünk emlékfákat, fújjunk buborékokat vagy alakítsunk élőláncot.

FARKAS ALEXANDRA

LEELŐSSY ÁDÁM

 

 

 

 

2017/35