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氦氣在地球上是有限的資源,但它的應(yīng)用卻是無限的。有專家預(yù)測地球上的氦氣在未來10年內(nèi)或?qū)⒈挥帽M,如何獲得更多的氦氣資源就顯得尤為重要了!這里有三種方法可以利用這些無限的氦供應(yīng)給我們的可能。
黃石公園周邊建立一個(gè)氦回收系統(tǒng)
黃石公園里的氦氣在地球上的確是有限的,但你可能沒有意識(shí)到黃石國家公園下面有大量的氦儲(chǔ)備。據(jù)估計(jì),每年有60噸的氦氣從該公園中噴射出來,這些氦氣只是上升并逃逸到大氣中。在其他任何地方,我們都可以開采氦。然而,在受保護(hù)的國家公園里,這種行為是不允許的。理論上講,只要不破壞黃石公園的土地,公園上空的空域是可以公平競爭的。4、領(lǐng)域的成像設(shè)備的超導(dǎo)電磁體冷卻的用途中,氦氣都得到廣泛的應(yīng)用5、科研、石化、制冷、半導(dǎo)體、管道檢漏、超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產(chǎn)品生產(chǎn)等。所以理論上,我們可以在黃石公園周邊建立一個(gè)大型的質(zhì)譜儀系統(tǒng)來凈化黃石公園上空的空氣,冷卻并冷凝氦粒子到塵埃粒子上,這將使它們下降,并防止氦逃逸到太空中。棘手的部分是收集這些粒子,它們必須在相同的空域進(jìn)行。也許是利用高空的風(fēng)把粒子吹出公園邊界,也許是無人機(jī),甚至是帶有系統(tǒng)的巨型氦氣氣象氣球,直接從空氣中吸出……是的,這也是一個(gè)瘋狂的想法。但事實(shí)是,我們有很多氦離開黃石公園。如果我們能在保護(hù)公園的同時(shí)找到收集氦氣的方法,我們現(xiàn)在就不用去太空尋找無限的氦氣了。
氦氣由于需求量大但是全球產(chǎn)量小所以長久以來處于供不應(yīng)求的狀態(tài),價(jià)格也一直居高不下。隨著全球資源的日益匱乏,尤其是石油等資源的過量使用,科學(xué)家預(yù)測如果在不改變策略,那么在未來20年后我們將面臨沒有氦氣使用的可怕局面。高純氦氣市場競爭激烈,種類繁多,產(chǎn)品同質(zhì)化越來越明顯,競爭機(jī)制不完善,這使得高純氦氣廠家必須更專注于研發(fā)、營銷和客服等環(huán)節(jié),在一批行業(yè)龍頭企業(yè)的帶動(dòng)和相關(guān)配套融合支持下,高純氦氣廠家逐步走向品質(zhì)時(shí)代,形成獨(dú)特的競爭力和影響力。為此全球科學(xué)家發(fā)出種種號(hào)召,節(jié)約使用氦氣,有些科學(xué)家甚至公開表明氦氣不應(yīng)該拿來充裝兒童氣球,這是一種對(duì)重要資源的極大浪費(fèi)!我國作為發(fā)展中國家,氦氣需求量自然不言而喻,如果更好的節(jié)約使用氦氣也是我們面臨的難題。
氦是惰性元素之一,分子式為He,是一種稀有氣體,無色、無臭、無味。它在水中的溶解度是已知?dú)怏w中較小的,也是除氫氣以外密度小的氣體。密度0.17847克/升,熔點(diǎn)-272.2℃(25個(gè)大氣壓)。沸點(diǎn)-268.9℃。它是難液化的一種氣體,其臨界溫度為-267.9℃。臨界壓力為2.25大氣壓。當(dāng)液化后溫度降到-270.98℃以下時(shí),具有表面張力很小,導(dǎo)熱性很強(qiáng),幾乎不呈現(xiàn)任何粘滯性。液體氦可以用來得到接近零度(-273.15℃)的低溫。人類目前使用的氦氣主要來自油氣鉆探過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,總量有限,難以滿足需求?;瘜W(xué)性質(zhì)十分不活潑,既不能燃燒,也不能助燃。氦也是難液化的氣體。
因?yàn)殇撈康钠块y大都是用銅合金制成的,比較脆弱。盡管有的是用鋼材來制作,但由于瓶閥的結(jié)構(gòu)比瓶體細(xì)微,旋在瓶體上面使瓶頸與瓶閥接頭間形成一個(gè)直角,它既是瓶體的脆缺點(diǎn),又是瓶體的突出點(diǎn),易受到機(jī)械損傷或外來的沖擊。如果在轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存、使用過程中,由于損傷不慎,氣瓶的跌倒、掉落、滾動(dòng)或受到其他硬物的碰擊,易呈現(xiàn)瓶閥接頭與瓶頸銜接處齊根開裂的情況。5%,足以滿足工業(yè)用氦的純度需求,整套設(shè)備的循環(huán)利用率打65%,性能指標(biāo)足以和國際同類產(chǎn)品相比美。
瓶頸或瓶閥開裂的后果,形成瓶內(nèi)的高壓氣體失掉操控,使高壓的氣體噴出,其反作用力使氣瓶向反方向猛沖,能使機(jī)器設(shè)備、建筑物受到損壞,甚至形成人員傷亡,瓶內(nèi)高速噴出的氣體將由氣瓶內(nèi)氣體的性質(zhì)決定而帶來更加嚴(yán)峻的二次事故(如火災(zāi)等)。如瓶內(nèi)充裝是可燃?xì)怏w,由于高速噴射的激烈摩擦而產(chǎn)生的靜電或遇其他火源便可引起燃燒。有專家預(yù)測地球上的氦氣在未來10年內(nèi)或?qū)⒈挥帽M,如何獲得更多的氦氣資源就顯得尤為重要了。
另一方面:瓶閥暴露在外面,在轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存過程中,很易侵入塵?;蛴椭愇镔|(zhì), 然后帶來風(fēng)險(xiǎn)。