氦气:一种不可掉以轻心的宝贵气体

发表于 2022-9-14 17:11:03
氦占已知宇宙中原子的 25%,因此人们猜测地球上的惰性气体会相当丰富。不幸的是,氦的一个熟悉的特性阻止了这种情况的发生。氦气比空气轻,并且确实会升入太空,随着时间的推移耗尽地球上几乎所有宝贵的氦资源。

我们从哪里获得氦气?
那么,我们如何才能真正获得新的氦气,这对于 MRI 机器、超导体甚至大型强子对撞机等重要技术应用来说是必不可少的呢?

虽然氦在宇宙中很丰富,但在地球上却非常稀有且难以获得。

为什么我们需要氦气?
氦气有几个特性使其对现代人类非常宝贵,特别是在技术用途方面:
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氦气需求
自 2009 年以来,氦气需求持续增长,自 2010 年以来,市场以 10.1% 的复合年增长率增长。考虑到这一点,以下是当今氦气需求的具体组成部分:
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氦的熔点是自然界中最低的,因此它可以在尽可能低的温度下保持液态。这使得氦非常适合用于超导体,包括 MRI 机器——这是氦需求增长最快的组成部分之一。

氦气供应
但是我们从哪里获得这种难以捉摸的气体呢?

事实证明,作为放射性衰变的副产品,地壳中每天都会产生非常少量的新氦。和地球表面以下的其他气体(即天然气)一样,氦以经济的量被困在地质构造中。

今天,大部分氦气要么是作为天然气矿床的副产品生产的,要么是从氦气浓度高达 7% 的氦气原生气矿床中生产出来的。

以下是各国的氦产量:
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美国(来自 Cliffside 油田)
美国政府在德克萨斯州的 Cliffside 油田拥有氦气储备,这是作为第一次世界大战计划的一部分而开发的。它正在被淘汰,最迟到 2021 年将不再有助​​于供应。

卡塔尔
2013年12月,卡塔尔氦二号项目开工。这个新设施与第一个氦项目相结合,使该国成为全球第二大氦源。

俄罗斯
俄罗斯也希望成为氦气的参与者。俄罗斯天然气工业股份公司的阿穆尔液化天然气项目将成为世界上最大的天然气设施之一,其中将包括一个氦加工厂。不过,这要到 2024 年才能上线。

坦桑尼亚
虽然还不是氦气的参与者,但科学家们最近在坦桑尼亚的裂谷发现了一个主要的氦气,其中估计含有 990 亿立方英尺的气体。

氦市场的未来?
由于需求膨胀,尤其是 MRI 机器中的低温设备,氦气价格多年来大幅上涨。

考虑到这些市场动态,很明显氦气的未来并不充满热空气。

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