要说氦气,可能很多人对它并不了解,但是,要说那种商场的充气大城堡,大家应该就不陌生了吧。没错,那些充气堡里充的正是氦气。
这样介绍氦气,就可以知道,在我们的日常生活中,对氦气的依赖程度不小。其实,在浩瀚的宇宙当中,氦气的含量仅仅次于氢气,稳居宇宙第二。
但是即使是这样,我国的氦气能源依旧面临着严峻的形势,高达95%的氦气都得依赖进口,如此之高的进口量,氦气究竟有什么用处呢?
而且,面对当今世界复杂多变的国际局势,西方国家频繁对我国高举“制裁大棒”。一旦西方国家盯住我国氦气进口,再次对我国“卡脖子”,我们难道真的毫无后顾之忧吗?
氦气究竟有什么用?
要说担心西方国家在氦气这么重要的资源上使绊子,这个担忧一点都不多余,因为氦气在我国深潜、医疗、航天、以及日常生活中,都有着非常重要的用途。
在深潜领域,氦气可供潜水人员水下作业。可能有些朋友不太了解,会认为去海里潜水背的不是氧气瓶吗?这跟氦气有什么关系呢?
实际上,潜水员身上背着的氧气瓶里面,并不是纯氧,这是因为如果氧气含量超过了40%以上,潜水员就极其容易发生中枢神经氧中毒的情况,这对于深潜作业人员非常的危险,此时氦气就派上用途了。
氦气在人体组织和血液中的溶解性很低,很快就会达到饱和的状态,如果深潜人员保持自身受水的压力不变,血液里面的气体含量也不会发生改变,这就可以帮助深潜人员在水下长时间的作业,降低危险。
在医疗领域,氦气在我们核磁共振成像上也功不可没。氦气作为目前已知的可用于冷却超导磁体的最佳物质之一,沸点仅为 - 268.9℃,而磁共振成像设备的核心部件恰巧就是超导磁体。
通过液体氦气对超导磁体进行冷却,磁共振设备就能够清晰地显示人体内部各个组织和器官,极大的帮助了医生进行更加准确的医疗诊断。
除此之外,氦气凭借着超低的沸点,在临床上还被用于低温冷冻治疗,对一些浅表性皮肤肿瘤等可以直接进行冷冻,从而破坏肿瘤组织。
在航天领域,氦气最大的作用就是给燃料箱增压。如果火箭的燃料箱里面没有压力,燃料就无法到达发动机中,所以在火箭发射前,都会往燃料箱中冲入氦气。
除此之外,氦气在航天领域还能发挥着类似深潜氧气瓶的作用,一般与氧气结合,供宇航员呼吸。
除了上面提到的大用途之外,氦气在我们日常生活中也发挥着至关重要的作用。例如,氦气本身属于一种惰性气体忙不容易发生化学反应。
所以,像薯片或者坚果这类的零食,就会用氦气取代空气来进行包装。这样做不仅能延长食品的保质期,还能让零食保持极佳的口感。
氦气在我国的作用如此广泛,为什么我国不去开采氦气能源呢?为什么还要依赖进口?
中国的氦气为什么95%依赖进口?
其实,我国不去开采氦气的主要原因,是我国的氦气资源实在是太少了,导致采无可采。
我国已探明的氦气总量和美国等氦气资源丰富的国家相比,差距可不是一星半点儿。即使在我国四川、以及柴达木盆地等地区发现了存有氦气资源。
但是,这些氦气的浓度却非常低,这不仅会加大开采的难度,而且开采成本也非常之高,不如直接进口。
除了本身资源有限之外,攻克技术难题也是一大难关。2004年,我国就在四川自贡气田尝试对氦气进行自主提取,那时候技术水平有限,在提取过程中接连遇到了提取纯度低、提取量少等等难题,最终只能以停产收场。
这么多年,我国的氦气资源都是依赖进口,也导致了我国氦气的存量也极少,拿美国来说,早在1925年,美国就把氦气列为战略储备物资,不仅建造了全球最大的氦气储备库,而且还初储存了当时世界上30%的氦气。
这也就是为什么经过六十多年的高强度开采,美国的氦气储备量依旧占到全球氦气资源的40%。而我国的氦气储量仅仅占全球的2%左右,这可谓是天壤之别。
如此大的差距,也导致我国不得不依赖进口。那么时至今日,我国的各种科学技术越来越成熟和发达,我国采取了哪些手段,来摆脱对美西方国家的氦气资源的进口的呢?
我国如何摆脱对西方的氦气依赖?
我国为了摆脱对西方的氦气依赖,也是采取了挺多措施。
首先,为了摆脱氦气依赖,那就得国内的氦气资源储藏量能够跟得上。因此,我国现如今也是加大在全国范围内的勘探力度,积极寻找新的氦气资源。
好在功夫不负有心人,我国现在也在多个地区有所发现,比如说在塔里木盆地发现的和田河气田,它氦气含量就很高。
因此,塔里木盆地发现的和田河气田,也有望于成为我国第一个大型富氦气田。
除了塔里木盆地发现的和田河气田之外,还有渭河盆地气田、四川盆地、柴达木盆地等等,这些地方经过探测之后,也都发现具备丰富的氦气资源。
从这一角度来看,我国的氦气资源其实也是比较丰富的。
除了加强国内的氦气资源勘探之外,我国政府还十分重视非常规氦气资源开发。像常规的生产氦气的手段,就是利用天然气伴生氦气,进而提取得到氦气。
而非常规氦气资源开发,就是对煤层气中提取氦气。这一技术现如今也有公司已经发展比较成熟了,比如说煤炭科工集团研究院,就研发出了从煤层气中提取氦气的方法。
这一方法,就是用变压吸附融合膜分离及精制纯化。使用这一方法,能够成功的从海石湾煤矿的煤层气中破解提取难题。
并且在2021年的时候,这一方法也已经实现应用了,能够使用这一方法提取出纯度超过99.999%的氦气。
在技术创新方面,我国也在积极研发高效的氦气提取技术。我国中科院通过研究新技术之后,能够在初步阶段就提取出较纯的氦气,在经过低温深加工之后,就能够得到高纯度氦气。
使用这样的方式,也能够大幅度的降低提取氦气的成本。
最后,在政策上我国也在氦气资源开发上有政策扶持,包括财政补贴、税收优惠、科研项目资助等等。
这些一系列政策,就是为了鼓励企业和科研机构加大在氦气领域的投入,推动氦气产业规模化。
综上所述,我国为了摆脱对西方的氦气依赖,也是在资源开发、技术创新和政策支持方面,做了诸多的努力。
相信在不远的未来,我国一定可以彻底摆脱对西方的氦气依赖,走上自主独立的道路。