中国又被美国卡脖子?为什么中国95%的氦气都要依靠进口?

中国拥有960万平方公里的土地168种矿产资源,如此地大物博,却极度缺少一种气体资源,全国总量仅占到世界的2%,美国却高达40%,但是每年的需求量却高达4000多吨,95%以上都只能依靠进口,今天咱们就来聊一聊,我国如此稀缺的“氦气”

中国又被美国卡脖子?为什么中国95%的氦气都要依靠进口?

氦气分布

一般人可能对于氦气不是很了解,它位于元素周期表第二位,无色无味,化学性质不活泼,一般状态下很难和其他物质发生反应,属于惰性气体,非常稀有。

虽然氦气在我国数量很少,但却是宇宙中含量第二高的元素,能够占到星系星体大约24%的质量,最早发现于1868年。

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气球

氦气的质量很轻,在气球中充入氦气以后,就可以使气球飘起来,但是在最开始,人们会通过往气球中充氢气来让它飞起来,这两种气体的密度都小于,大气中含量较高的氮气和氧气,只不过氢气十分活泼,很容易被点燃或者爆炸,于是出于安全考虑,现在可以飘起的气球都使用氦气了。

氦气本身虽然无毒,但并不代表对人完全无害。

当大量的氦气在空气中时,它可以通过置换空气中的氧气,造成窒息的危险情况。长时间吸入含氧量低于10%的空气,起初会感觉到恶心、呕吐和哮喘,并且暴露在这样的大气中人不能自救或者呼救,最终可能导致脑组织损伤甚至脑死亡,而如果直接吸入纯氦气的话,人就会立刻失去知觉,且有可能会立即死亡,在大量使用气态氦或者液氦的时候,一定要注意待在通风良好的地方,以避免形成缺氧空气。

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氦气的用途

氦气的用途十分广泛。

我国30%的氦气都用于磁共振,全世界也有20%的氦气用于磁共振,如果要使磁共振中的超导体持续提供强磁场,就需要将温度降低至零下268摄氏度,而氦的沸点就是出了名的低,比氮气还要低得多,几乎可以达到绝对零度,只要将超导体材料放在液态氦中就能,持续提供强磁场保持器械运作。

不管是用作火箭液体燃料的压送剂和增压剂,还是冶炼与焊接时的保护气体,又或者灯泡、霓虹灯管的填充气体,以及潜艇作业的氧气瓶等等,都离不开氦气的存在。可以说氦气就是工业的血液,对于一个国家的发展起到了至关重要的作用。

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氦气

地球上的氦气很难保存,因为它的质量很轻,所以大部分都存在于地壳之中,一旦因为地壳的运动,使得氦气原本的“家”出现裂缝,这些氦气就会一路向外逃离地球,同时氦气还是地球上最难液化的一种气体,在标准大气压下根本无法实现固化,于是它的采集和储存就会变得麻烦,所消耗的资金也很大。

即使人们可以通过利用重核裂变造出氦气,但是这种途径十分危险,一不小心就会发生爆炸,所以氦气几乎算作一种不可再生资源。

世界上最多的氦气资源就在美国。

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地图

美国占据了全球40%的氦气,剩下都零零散散地分布在各个国家。40%对比2%,为什么中美两国氦气资源差别这么大呢?前面我们讲到要想拥有天然的氦气资源,就必须要有相对稳定的大陆板块,地壳运动太过频繁,就很容易使得原本地壳中的氦气流失,美国正是具备了这样的先天条件,而我国虽然国土面积很大,但是板块运动相对频繁,所以有可能我国土地中原本也有很多氦气,但是由于地震等因素,这些氦气都流失了。

我国每年要使用的氦气超过4000吨,其中95%都要依靠进口,而美国就是其中占比最大的一个国家。

中国又被美国卡脖子?为什么中国95%的氦气都要依靠进口?

氦气存储

单从储量上来看,可以说是美国一家独大,就算想要从其他国家进口,也绕不开美国的垄断。就拿卡塔尔来说,它拥有世界上16%的氦气资源,排名世界第二,但是采集和生产氦气的技术和设备,都是从美国那边购买。如果老美一个不高兴不给他技术设备,卡塔尔自己也会没有氦气可以用,更不用说出口赚钱了,就好像想要台积电代加工,美国却说那是他们的技术,他们不允许。

那万一美国以同样的手段利用氦气卡我们脖子怎么办呢?

科研人员总是会提前想到解决方案的,首先肯定是要节约氦气的使用,如果不是非氦气不可的情况,就尽量不使用或者寻找替代品。

还有就是可以利用氦气和天然气之间的沸点差,从天然气的废气中进行提取,当甲烷在低温下变成液体时,氦气还在空气中停留并浓缩,形成一种蒸发气体的废物,虽然说氦气只占到这些废气的1%左右,但是它的提取成本要低得多。

中国又被美国卡脖子?为什么中国95%的氦气都要依靠进口?

中科富海

另外,中国还拥有了首个可以商业化生产氦气的工厂,这样一来在美国企图使用氦气卡我们的脖子的时候,就能做少量的自我供给,这个工厂由中科院理化研究所和中能北汽合作建立,位于宁夏省盐池县的一个天然气加工厂内,虽然说这座工厂的年产量将会达到20吨,但是这个工厂的成本很低,只有3000万到5000万左右,而如果中国能建造数百座这样的工厂,就可以早日实现氦气自由。届时再也不必担心美国耍花招,甚至可以出其不意、反将一军。

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中国力量

科技才是第一生产力,中国科学家始终都是未雨绸缪,在科技道路上不断地披荆斩棘,在各个领域都在向顶点前进,打破美国各个方面的垄断,将命运掌握在我们自己的手中。

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页面更新:2024-05-17

标签:氦气   美国   卡塔尔   中国   超导体   磁共振   氮气   氢气   地壳   气球   气体   天然气   工厂   我国   资源

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