图为电离氦气所呈现的颜色近日,有报道称,如果美国针对华为等科技公司的制裁逐步加强,也许稀土资源会被限制出口,稀土资源十分重要,但还有另一种资源更加稀缺,如果美国进行出口管制将会比稀土还致命,那就是氦气,美国氦气储存量占全球百分之40,而且从生产量看,美一国霸占了近一半,目前美国浑然不知,仍在大量出口氦气,为了尽最大可能避免被卡脖子,有专家称:趁其还未出手,赶快大量进口氦气储存备用,可氦气一旦断供,又该如何处置?
图为使用液氦的核磁共振设备氦气有黄金气体之称,应用十分广泛,下至气球充气:因为其密度低,不可燃,上至医疗科研:因为化学性质稳定,不会与人体或其他材料产生化学反应,而且氦气与一氧化氮混合可治疗肺炎,能让病毒的复制速度降低百分之70,进行超导试验时氦气更是不可或缺,因为很多金属材料实现超导必须在极低的温度下进行,液氮降温只能达到77开尔文,而液氦能轻松实现1.8开尔文的超低温,最关键的是,要达到这种温度目前没有一点可替代的手段。既有如此广泛的用途,氦气从哪里来呢?作为一种不可再生资源,它几乎不会与任何其他物质发生反应,所以自然界中基本不存在氦气的化合物,无法通过还原方式制取,氦气密度很小,地球引力几乎没办法束缚,所以开采时就必须同时做好存储工作,现有的氦气资源绝大部分来自于油气田中,但并不是所有的油气田中都有氦气资源,美国、俄罗斯和卡塔尔的油气田中储量相对丰富。
图为美国页岩油厂不过近些年来,随着美国大量开采页岩油,氦气储量下降较快,美国决定优先将氦气供给包括NASA在内的美国科研机构,虽然卡塔尔和俄罗斯也在进一步开发氦气资源,但因为起步较晚,开采量有限,而需求量的上涨的速度更快,这导致氦气价格在十年内增长了2倍以上,因为氦气成本提高,供不应求,所以日本迪士尼乐园在2019年甚至已停止出售氦气气球。
图为月球工厂假想图那么除了油气田开发,目前还能研究出新的获取氦气方式么?有人提出,月球表面有100万吨氦3,但是月球上的氦资源密度极低,平均150吨的月球岩石才能提取出1克氦气,嫦娥五号从月球带回的样本也仅有3千克,在月球建造氦气工厂不是短时间内能实现的,那么利用核聚变产生氦资源可行么?目前绝大多数核聚变设备还在初级阶段,投资所需成本极高,有能力建设的国家屈指可数,商业化核聚变可能在2050年左右才能实现,至于去气态行星抽取氦气运回地球,这个目前还只停留在设想阶段。既然如此,为避免未来在氦气资源上被牵制,第一步是要建设大量氦气存储设施,进行资源储备,其次积极寻求与俄罗斯和卡塔尔的合作,减少对美国氦气资源的依赖,与此同时加大氦气资源勘探力度,寻找可能的资源,从技术上看,还要积极寻找制造氦气的新方法,并减少氦气资源的浪费,一方面依靠国际合作和新技术来开源,另一方面提高使用效率,避免浪费来节流,相信不久的将来,能够解决氦气资源的问题。
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