物以稀为贵,虽然氦气在全世界的总储量有484亿立方米,但它却是最稀缺的非放射性元素之一,因此现在的氦气可谓是“一物难求”。
即使我国地域辽阔,是资源大国,但在氦气上,我们却是捉襟见肘。
95%的氦气都需要依靠进口美国来达到需求量,但多年来,美国在各方面“百般为难”我国。
一旦被美国“卡脖子”,我国又该怎么办呢?
氦气的实用性
氦气,我们常简称为He,就像是自然界中的一位“小透明”,它无色、无味又无毒,而且性格极其“懒惰”,几乎从不和其他元素或化合物打交道,这就是我们说的惰性气体。
在元素周期表里,氦气属于稀有气体的一员,它的原子序数很小,只有2,排在周期表的第一位。
在标准大气压下,始终保持气态,无法固化,而且,它还是所有气体中最难被液化的,只有4.3K,也就是-268.9℃。
虽然空气中的氦气含量不多,大约只占百万分之5.2,但藏在某些天然气矿藏里,一些放射性元素,比如铀和钍,在它们慢慢衰变的过程中,也会释放出氦气的原子核。
氦气最直观也最受欢迎的用途之一就是作为填充气体。氦气的密度超级低,只有空气的七分之一左右,而且它特别稳定,既不会燃烧也不会爆炸,简直就是为气球和飞艇量身定制的“飞天神器”。
无论是生日派对上那些五颜六色的气球,还是大型庆典上飘在空中的广告飞艇,背后都有氦气的助力。
氦气在科研和工业领域也是功不可没,当科学家们需要极低的温度来做实验时,液态氦就成了他们的“得力助手”。
因为液态氦的温度接近绝对零度,可以达到-268.9℃,这对于研究超导材料、制造磁悬浮列车、核磁共振成像设备、粒子加速器和量子计算机等高科技产品来说,简直是如虎添翼。
没有液态氦,这些先进的科技设备可能就无法正常工作。
在检漏和保护气方面氦气就化身“小警察”,在真空检漏中,科学家们会利用氦气的高渗透性来找出微小的泄漏点,确保设备的密封性。
而在金属焊接过程中,氦气则会被用作保护气,防止焊接区域被空气中的氧气和水蒸气污染,从而提高焊接的质量。
最想不到的,氦气竟然也在深海潜水和医疗领域发挥着重要作用。潜水员在深海潜水时,需要呼吸一种特殊的混合气体来减少患上减压病的风险,而氦气就是其中的关键成分之一。
而医疗领域,氦气除了被用于核磁共振成像设备外,还被用于呼吸治疗等方面,为人们的健康保驾护航。
我国的氦储存量
氦气作为生活、工业、科研中必不可少的物质,但我国的氦储存量却非常低,不得不从美国或别国进口,掣肘着我国的发展。
我国虽然地大物博,却属于“贫氦国家”。全球482亿立方米的氦气,我国只占了大约2%的份额,总量估算在11亿到11.82亿立方米之间。
可遗憾的是,即使是这些氦气,我们能真正开采出来的只有一小部分,大约0.5亿立方米。
由于氦气资源的稀缺性,以及我国自身提取氦气的高昂成本和技术难度,导致我们在氦气供应上高度依赖进口。
目前我国每年九成以上的氦气需求都需要通过进口来满足,其中卡塔尔、美国和澳大利亚是我国主要的氦气进口来源国。
美国的氦气储量
美国的氦气储量极为丰富,据估计,已经探明的就有206亿立方米,这在全球总量里占了40%以上,这一数字远超其他国家,这样的优势,让美国在全球氦气市场上稳稳地坐上了头把交椅。
早在20世纪初,美国就敏锐的发现了国内丰富的氦气资源,他们不光看到氦气在商业上的巨大潜力,比如用于填充气球、冷却超导磁体等,还敏锐地察觉到它在军事上的重要地位。
美国就开始大刀阔斧地囤积和开发氦气资源,还特意建了一些大型储备库,比如德克萨斯州阿马里洛的克利夫赛德储备库,用来存放这些珍贵的氦气。
这样一来,美国的军事研发和测试设备就有了充足的氦气供应,实力自然也就更上一层楼了。
凭借着这些丰富的氦气资源,美国在全球氦气市场上那可是说一不二,定价权、影响力都牢牢地抓在手里。
美国还掌控着全球多个氦气田,这更是让他们直接垄断氦气。所以,美国不仅能满足自己的氦气需求,还能大量出口到其他国家,赚得盆满钵满。
为什么会被美国卡脖子
我国是用氦大国,对氦的需求量高达2200万立方米,但我国氦资源又存在短板,不得不向美国进口,但多年来,美国在各方面“百般为难”我国,美国可能随时停止向我国出口氦气。
虽说我国也向卡塔尔进口氦气,但卡塔尔也“仰仗”着美国,他们的技术和设备都来自美国,美国的一句话,也随时可以叫停卡塔尔对我国的出口。
面对这样卡脖子的情况,我国自然不能坐以待毙,我们深知“靠山吃山,靠水吃水”的道理,所以正在积极寻找并开发国内的氦气资源。
我国对于氦气提取和储存技术是下了大功夫的,其中低温液化分流法因成本较低而常用。2020年,我国创新采用闪蒸汽提氦法,从天然气废料中提取氦气,并自主研发提氦装置。
宁夏的示范项目虽年产量仅20吨,但证明了我国氦气提取的自主性,减少了对进口的依赖。
虽然我们在努力自给自足,但短期内仍需要进口氦气。仍然需要向我国的“好兄弟”俄罗斯或澳大利亚进口,避免单一依赖美国。
为了防止供应中断带来的风险,我们正在建立氦气战略储备库,虽处在起步阶段,但相信在将来的某一天,必能实现自给自足。
我们期待着在未来看到中国在氦气产业领域实现更大的突破和进展,为全球经济的繁荣和发展做出更大的贡献。
对此,你又有什么样的看法呢?
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