諾貝爾 氦氣95%依賴進口,美企占據(jù)半壁江山,如今成功打破技術(shù)
【 諾貝爾|氦氣95%依賴進口,美企占據(jù)半壁江山,如今成功打破技術(shù)】小時候最喜歡的玩具之一就是氫氣球,因為氫氣容易獲取成本也低,所以街上售賣的人也比較多。但是由于這個氣體本身十分易燃易爆,比如2019年就發(fā)生了氫氣球爆炸事件,江蘇常熟父子二人被上海飄來的氫氣球,無端的給炸傷。為了避免此類事件的發(fā)生,提高安全性,如今向氣球里邊填充的不再是氫氣,而是氦氣。我國雖然地大物博在氦氣存儲量方面卻十分匱乏,氦氣的資源占比僅2%,然而每年我國的氦氣需求量高達4000多噸,向哪個國家進口呢。我國95%以上的氦氣都依賴進口,大部分來自美國,這種氣體十分安全,很少與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),像一個鋼鐵直男。但是氦氣異常珍貴獲取難度大,是地球上的不可再生資源。
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如果發(fā)明氦氣的科學(xué)家知道現(xiàn)在的人類,竟然拿這么珍貴的氦氣用來充氣球,估計會吐血了。此外氦氣還有著重要的工業(yè)用途,比如火箭當中作為燃料的增壓機,醫(yī)院里邊的核磁共振儀,潛水作業(yè)當中的氧氣瓶等等。因為氦氣的保存方式特殊,所以非常稀缺,如果天然氦氣浪費完了,即使把地球翻個遍,也找不到核氦元素。它是一種非常特殊的惰性氣體,天然環(huán)境下只能保存在地殼之中,基本上沒有“固態(tài)氦”這種東西,所以氫氣的儲存成本一下就上來了。比如人工合成,氫氣當然可以通過人工合成的方式來獲取,使用重核裂變的方式,但這種核裂變非常危險,弄不好就會爆炸,分分鐘趴下就一起去見諾貝爾。
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那么全球的氦氣資源主要集中在哪呢,美國擁有全球大約40%的氦氣資源,剩下的60%雖然數(shù)量多,但都零零散散,分散在各國。沒有集中在某一個國家,為什么氫氣獨愛美國,這是因為天然的氫氣要保存在穩(wěn)定的地殼板塊當中才行,不能在板塊的交界處地震頻發(fā)更不行,美國就有這種地理優(yōu)勢。反觀中國,確實大陸板塊沒那么穩(wěn)定,所以經(jīng)常漏氣兒,由于地下存儲量太低,迫于無奈只能進口,其中美國占了很大的一部分。可以說是穩(wěn)穩(wěn)的控制了氫氣市場,我們就不能從其他國家進口嘛,當然可以。但現(xiàn)實比較骨感一些彈丸小國比如卡塔爾雖然有氫氣,但是收集和生產(chǎn)氫氣的設(shè)備,還是得從美國那邊進口。
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所以美國可以說是穩(wěn)穩(wěn)的握住了全球氫氣的命脈,首先是使用其他氣體來代替不能代替的,就想盡辦法開發(fā)新的技術(shù)來獲取。例如我國在天然氣廠的廢料當中發(fā)現(xiàn)了空氣甲烷,在低溫條件下會變成液體,這時氫氣就會在空氣當中停留,并濃縮變成蒸發(fā)氣體當中的廢物。雖然氦氣只存在于這些蒸發(fā)氣體當中的1%左右,猶如清晨的露珠量小也能使用。這種方式提取和運輸成本雖然比較高,但這也是我國目前能夠進行氫氣資產(chǎn)的一種方式之一。
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2020年7月由中科院理化所牽頭的,寧夏鹽池縣建立了我國第一個可商業(yè)化生產(chǎn)氫氣的工廠。這是我國氦氣工業(yè)化中里程碑式的成就,盡管目前該工廠的年產(chǎn)量只有20噸,但這也是我國在氫氣自主化生產(chǎn)邁出的重要一步,這標志著我國以后,可能會建造很多類似的工廠。找到氦氣國產(chǎn)替代進口的方法,從而徹底實現(xiàn)氦氣資源的獨立。現(xiàn)階段,害氣還始終是懸在我們頭頂?shù)囊话牙麆Γ晕覀冎荒懿粩嗟刈汾s,將核心技術(shù)牢牢地握在自己的手中。
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