氦气美国不光储量大,占了全球四成以上,掌握着最成熟的提取技术。不少国家的氦气产业,都离不开美国的技术支持。
技术和资源的集中,会不会让我们在需要的时候受制于人?尤其是在现在这个国际环境下,技术和供应链都可能成为博弈的筹码。
我们氦气资源确实不算丰富,全球占比大概只有2%,而且品质大多一般,提取成本高。过去很长一段时间,对外依存度一度高达85%甚至更高。
这种气体到底重要在哪儿,以至于我们需要如此关注?它的应用范围其实非常广:
芯片、光纤这些高精尖产品的生产过程,需要极度纯净的环境,氦气是理想的保护气和冷却剂。
医院里的核磁共振(MRI)设备,核心部件超导磁体需要液氦来维持超低温,才能产生强大的磁场进行精确成像。
发射火箭时,需要用高纯氦气来为液态燃料(如液氢、液氧)加压输送。我们的长征火箭、空间站任务都离不开它。
潜水员呼吸的气体里会按比例混合氦气,防止深水高压下的“氮麻醉”风险。
一些特殊金属的焊接也需要氦气作为保护气。
一旦供应真的被卡住,影响可能涉及,芯片和光纤生产受阻,冲击电子信息产业;医院的核磁共振检查受限;航天任务的推进遇到困难;相关产业面临损失。这并非小题大做。
“氦气这么麻烦,为啥不用氢气替代?氢气球也很多。”
氢气有个大问题——非常易燃易爆。还记得阿根廷“圣胡安”号潜艇的悲剧吗?事故原因很可能就与泄漏的氢气在密闭空间内被引爆有关,44名船员因此失联。
氢气和空气混合,遇到一点火星就可能爆炸,而且高浓度下还有窒息风险。氦气是惰性气体,性质稳定得多,安全性高。在高精尖的芯片制造、人命关天的医疗和航天领域,这种安全性的差异是决定性的。所以,氦气虽贵、虽难得,但在很多关键场合,确实无可替代。
那面对这种潜在的风险,我们该怎么办?坐等肯定不行。这几年,我们一直在多方面努力:
不再单一来源,积极从俄罗斯、加拿大等国增加进口,特别是抓住俄罗斯扩大产能的机会,让“篮子”里的“鸡蛋”更多元。
我们是稀土资源大国,储量全球领先,而美国等国在稀土上对我们有依赖。这在必要时,也是一种平衡手段。
关键还是靠自己——技术突破: 这才是根本。好消息是,我们的科学家们一直在攻关:
2020年,中科院理化所实现了从LNG(液化天然气)生产的不凝气中提取氦气的技术突破,并在宁夏建成了商业化示范工厂。这验证了技术路线的可行性。
2023年,中国煤炭科工集团在甘肃窑街煤矿建成了全球首套从含氦煤层气中提取高纯氦气的装置,一次开车成功,产出了纯度高达99.999%的高纯氦气,又开辟了一条新路。
虽然目前这些项目的总产量(比如宁夏项目年产约20吨)相比我们庞大的年需求量(每年超过4300吨)还有很大差距,但关键在于,我们掌握了核心技术,打破了‘从无到有’的困境。技术路线走通了,未来通过复制和放大产能,就有望逐步提高自给率。
实现氦气的完全自主可控,对进口的依赖短期内难以完全消除。但从‘受制于人’的焦虑,到如今掌握多种提取技术、我们已经迈出了关键的步伐。靠着持续的研发投入和科研人员的努力,相信未来我们能在这个‘轻飘飘’却又至关重要的领域,逐步掌握更多主动权,用我们自己的方式,解决自己的难题。
对此你怎么看?中国氦气自主的道路还有多远?来评论区聊聊你的看法吧!
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