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氦氣資源一直以來都是重要的戰(zhàn)略稀缺資源,關(guān)系著國家安全和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于我國是貧氦國家,大部分的氦氣都依賴于進(jìn)口,資源安全形勢(shì)非常嚴(yán)峻,雖然在我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn),陜西渭河盆地及大港油田都有豐富的氦氣資源,但以目前的開采技術(shù),想要獲得氦氣資源還有很大的困難。29億氦中,大部分為俄羅斯和波蘭生產(chǎn),其余為中國、印度等國生產(chǎn)。
自2018年9月至今,我國氦氣市場(chǎng)一直處于貨源緊張的局面,此種局面或?qū)⒀永m(xù)至2021年!
在如此高利潤之下,國內(nèi)外市場(chǎng)都在尋找改變。目前國內(nèi)氦氣市場(chǎng)貨源緊張,進(jìn)口企業(yè)大多以保證終端用戶用氣為主,氦氣市場(chǎng)價(jià)格一直居高不下,同時(shí)國內(nèi)外氦氣資源的角逐也越顯越烈。
氦氣在地球上是有限的資源,但它的應(yīng)用卻是無限的。有專家預(yù)測(cè)地球上的氦氣在未來10年內(nèi)或?qū)⒈挥帽M,如何獲得更多的氦氣資源就顯得尤為重要了!這里有三種方法可以利用這些無限的氦供應(yīng)給我們的可能。
黃石公園周邊建立一個(gè)氦回收系統(tǒng)
黃石公園里的氦氣在地球上的確是有限的,但你可能沒有意識(shí)到黃石國家公園下面有大量的氦儲(chǔ)備。據(jù)估計(jì),每年有60噸的氦氣從該公園中噴射出來,這些氦氣只是上升并逃逸到大氣中。在其他任何地方,我們都可以開采氦。然而,在受保護(hù)的國家公園里,這種行為是不允許的。理論上講,只要不破壞黃石公園的土地,公園上空的空域是可以公平競爭的。所以理論上,我們可以在黃石公園周邊建立一個(gè)大型的質(zhì)譜儀系統(tǒng)來凈化黃石公園上空的空氣,冷卻并冷凝氦粒子到塵埃粒子上,這將使它們下降,并防止氦逃逸到太空中。棘手的部分是收集這些粒子,它們必須在相同的空域進(jìn)行。主要有下幾個(gè)方面的原因:一是我國油氣田中氦含量較低,屬貧氦,利用提氦經(jīng)濟(jì)條件不成熟。也許是利用高空的風(fēng)把粒子吹出公園邊界,也許是無人機(jī),甚至是帶有系統(tǒng)的巨型氦氣氣象氣球,直接從空氣中吸出……是的,這也是一個(gè)瘋狂的想法。但事實(shí)是,我們有很多氦離開黃石公園。如果我們能在保護(hù)公園的同時(shí)找到收集氦氣的方法,我們現(xiàn)在就不用去太空尋找無限的氦氣了。
氦氣是無色、無味、無臭常溫下為氣態(tài)的惰性氣體。臨界溫度低,是難液化的氣體極不活潑,不能燃燒也不助燃。進(jìn)行低壓放電時(shí)顯深黃色。很多領(lǐng)域都能運(yùn)用到氦氣,但是進(jìn)來信安達(dá)工業(yè)氣體小編月月查閱資料時(shí)發(fā)現(xiàn)氦氣竟然還與星際的形成有密切關(guān)系!那么氦氣氣體到底和星際的形成有何關(guān)系呢?獲得人工合成氦的方法是從氚的衰變過程中獲取,但是美國從1988年開始停止生產(chǎn)這一元素。
行星形成的研究涉及行星科學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)與非線性動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域,行星科學(xué)家已大致發(fā)展出兩種主要理論。連續(xù)吸積(sequential-accretion)學(xué)說認(rèn)為,細(xì)微的塵埃顆粒會(huì)聚積成堅(jiān)硬的石塊,然后吸引大量氣體,形成木星般的氣態(tài)巨行星(gas giant);若沒有吸引到大量氣體,就變成類似地球的固態(tài)行星。這理論的主要缺點(diǎn)是整個(gè)過程太緩慢,氣體可能在行星建構(gòu)完成前便逸散無蹤了。未來氦氣可能作為一種極寶貴的資源被出售,生日派對(duì)上的一只普通的氦氣球也許會(huì)售價(jià)高達(dá)100美元也未可知。
另一個(gè)是重力不穩(wěn)定性(gravitational-instability)學(xué)說,它認(rèn)為氣態(tài)巨行星形成于不成熟氣盤與塵埃崩解時(shí)的驟然撕裂聲中,這是一種恒星形成過程的小型翻版。這項(xiàng)假說仍有爭議,因?yàn)樗僭O(shè)必須有非常不穩(wěn)定的條件存在,而自然環(huán)境可能無法滿足這種極端條件。況且,天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)重的行星與輕的恒星間有道鴻溝,也就是說,尺度介于兩者之間的天體非常稀少。但是科學(xué)家警告大家,從空氣中提煉出的氦氣成本會(huì)比現(xiàn)在貴上1萬倍。這個(gè)不連續(xù)性意味著行星的形成并非等同單純的小型恒星,它應(yīng)該和恒星有著全然不同的起源。
雖然研究人員尚未完全解決這個(gè)爭論,但多數(shù)認(rèn)為連續(xù)吸積學(xué)說是兩者之中較可行的理論。
氦是惰性元素之一,分子式為He,是一種稀有氣體,無色、無臭、無味。它在水中的溶解度是已知?dú)怏w中較小的,也是除氫氣以外密度小的氣體。密度0.17847克/升,熔點(diǎn)-272.2℃(25個(gè)大氣壓)。沸點(diǎn)-268.9℃。它是難液化的一種氣體,其臨界溫度為-267.9℃。臨界壓力為2.25大氣壓。當(dāng)液化后溫度降到-270.98℃以下時(shí),具有表面張力很小,導(dǎo)熱性很強(qiáng),幾乎不呈現(xiàn)任何粘滯性。4、領(lǐng)域的成像設(shè)備的超導(dǎo)電磁體冷卻的用途中,氦氣都得到廣泛的應(yīng)用5、科研、石化、制冷、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。液體氦可以用來得到接近零度(-273.15℃)的低溫。化學(xué)性質(zhì)十分不活潑,既不能燃燒,也不能助燃。氦也是難液化的氣體。