这种气体被称为“黄金气体”,既能够让气球飞起来,也能用于半导体制造、航空航天,或者核磁共振等方面,每个国家的发展,都离不开这种气体。
编辑|法拉 文案|法拉
但这种气体却被美国垄断了近百年,在储量上属于全球第一,而地域辽阔的中国反而有95%以上都靠进口,好在一项研究的突破,给我们提供了新的解决方案。
这种气体就是氦气。明明很常见的东西,为何会成为气体中的“黄金”?我国在这方面又有哪些技术突破?
美国垄断氦气百年氦气属于一种惰性气体,也不是每个国家,都能将这种气体把握在手中,它属于不可再生的稀缺资源,主要是从天然气中提取的,也无法通过化学合成得到,如果想要拥有这种气体,在有这种资源的同时,还要有提取的技术。
这种气体最先是由法国天文学家发现的,但它早在宇宙形成时,就已经诞生,地球中的氦气并不多,也会逐渐的减少。
据了解,美国占据了世界上50%的氦气储量,位居世界第一,也是因为储量充足以及有这方面的提取技术,他们在氦气方面也垄断了足足近百年的时间。
但就算是美国,也曾陷入到“氦气荒”中,尤其是在全球“氦气荒”发生后,美国的氦气供应也会出现问题,为了谨慎起见,他们会减少一些不重要的客户,以求他们国内用量能正常。
除了美国外,俄罗斯的氦气资源也丰富,原本以为他们能帮改善“氦气荒”的问题,但因为众所周知的原因,这个想法并不靠谱,也是因为如此,美国国内的氦气储备量也在不断的减少。
我国作为制造业大国,对氦气的需求量也很大,几乎每年都在2000万立方米以上,占据了全球消费量的10%以上,但在产量方面却极少,可以说是非常的缺失,主要是依赖进口。
但面对美国的”骚操作“,我国想要从他们那里,成功拿到氦气的订单,并不是一件容易的事情,所以中国最大的氦气来源国是卡塔尔,占据了80%以上
而且,虽然我国的氦气多数是从卡塔尔进口,但他们也被美国狠狠拿捏住,生产的技术是美国的,连最基础的设备也是,所以说表面是向卡塔尔购买,实际上也跟美国脱不开关系,那这种气体为何会这么重要呢?我们要如何摆脱这种困境?
氦气的宝贵之处氦气的重要之处,可不止是因为它的难得,更是因为它的重要特性,它是个低密度的气体,还有极低的溶解度,还有很高的导热性,在焊接或者给某种东西加压时,都需要用到这种气体。
就拿它的导热性能来说,如果想要过去发展半导体行业,在制造芯片零部件的时候,就需要加入这种气体,可以快速的导热,提高生产率的同时,也能降低缺陷率。而我国氦资源有45%以上,都是用于半导体行业,还有光纤领域中。
它还很难溶于水,也不容易燃烧,能用于医学方面,将氦气和氧气混合在一起,能帮助治疗气喘或者窒息的问题。
举个例子,一般人在潜水准备上浮的时候,很容易发生“减压症”,如果应用这种气体,也能预防这种情况出现,它还可以应用到麻醉剂中。
而液氦的沸点也比较低,属于地球上温度最低的元素,所以它能够应用到核磁共振成成像极其中,能作为冷却剂使用,能帮助电流没有阻力的传播。
如果没有这种低温液氦,那磁共振机器也很难正常的运转,而我国有20%都是用于医学方面,接着就是航空航天方面的应用,可以说,这种资源对每个国家来说,都非常的重要。
但可惜的是,并不是每个国家都有能力拥有这种资源,但好在我国一项技术的突破,也慢慢让我们找到了打破垄断的新方案,如果想要打破垄断,需要从这两个方面着手。
打破垄断两条路,技术获突破其实在近些年,我国的氦气产量也有所增加,从2018年的35万立方米,足足增长到了195万立方里,有了很大的突破。
而在进口量上也下降了3%,虽然这看起来并不多,也暂时无法改变氦气资源不足的情况,但也说明有在一步一步的努力中,如果想要逐渐的打破垄断,在技术上就要提升。
首先第一个方面,是发现更多的氦气资源,氦气资源主要是来自于天然气,我国天然气资源并不算少,但如果想要从天然气中提取氦气,还需要技术。
这时候就不能依赖天然气,可以从其他其他找到氦气储量,就比如在页岩气开发的过程中,也会产生氦气,在四川盆地地区,这种气体的储量规模是最大的。
第二个方面是发展自己的技术,尤其是提取氦气的技术,如果把握这种技术,那也能在天然气中提取,只不过这种技术有一定的难度,好在我国找到了另一个方法,那就是通过煤层气提取,因为这种资源中,也存在着氦气。
但这种提取技术可比在天然气的要难很多,因为煤层气的成分,没有其他天然气那样简单,相比来说是更加的复杂,里面还有丰富的二氧化碳,想要提取出氦气,并不是一件容易的事情。
为了解决这个难题,我国从三年前就已经着手研究相关的技术,原先也有不少的问题,但科研人员们一步步的攻破,一步一步的掌握的这项技术。
2023年,我国有了重大突破,宣布完全掌握了从煤层气提取氦气的技术,并且表示所提取的氦气纯度能达到99.999%,属于高纯氦气。
我国从另一条路中找到了新方法,并且慢慢一步一步的减少对别国氦气的依赖。
虽然目前来说,还无法完全的摆脱,但相信在未来,在提取氦气方面的技术会越来越成熟,氦气的产量上会慢慢的提高,最后能做到自给自足。
如果能做到这一点,那就再也不害怕别国恶意的涨价,或者陷入到“氦气荒”中,这对国家的发展有着很重要的作用,只不过现在还需要再接再厉。
资料来源
核聚变能产生氦吗?