你看过《流浪地球2》吗?
你可还记得影片中那驱动地球脱离太阳系的超级引擎?其震撼人心程度,无疑是影片中一大记忆亮点。
除了核聚变技术,影片中还提到了另一种关键元素——氦-3。
氦,这种看似不起眼的元素,早已成为现代科技发展不可或缺的战略资源。
然而,中国现在正遭遇氦气需求方面的严峻挑战,氦气的供应不足与日益增长的需求之间矛盾凸显,亟待解决。
氦气的战略意义
背过化学元素周期表的人都知道,氦是周期表上的第二个元素,它无色无味,给人感觉“略为低调”。
然而,正是这种看似“低调”的元素,却拥有着“黄金气体”的美誉。
这一切都是由氦气所具备的独特性质所造就:
例如它是已知沸点最低的物质,同时还具有极佳的化学惰性。
这些特性,使氦气在诸多高科技领域里充当着无可取代的关键角色,其重要性不言而喻。
从日常生活中的彩色气球,到高科技领域的芯片制造,再到航空航天和医疗设备,氦气的应用非常广泛。
比如,在医疗领域,核磁共振成像设备对氦气有着不可或缺的依赖性。其作用至关重要,氦气成为保障该设备运行的关键因素。
医生能用MRI“看透”人体内部,关键在于用液氦保持超导磁体的极低温度。
再到航空航天方面,在火箭发射前夕,需凭借足量的氦气来为发动机进行清洁并冷却,从而保证发射任务得以顺利施行。
这是因为氦气具有极低的密度和极高的化学稳定性,能够在极端条件下保持其特性。
尽管在实际生产生活中应用广泛,但氦气在全球的资源分布状况却严重失衡。
美国,凭借着其得天独厚的自然禀赋,拥有着全球约40%的氦气储量,长期占据着全球氦气市场的“霸主”地位。
早在20世纪初,美国就意识到了氦气的战略价值,开始系统性地管理和开发氦气资源,并通过立法和政策扶持,建立了完善的氦气产业链。
相比之下,中国的氦气储量就显得尤为稀缺,在全球的占比只达到了2%左右。
但与占比、储量形成鲜明对比的则是中国每年的氦气消耗量——2200万立方米/年,也正因此,使得中国在氦气上的进口比例达到了95%。
中国破解“氦”局的多重策略
面对严峻的“氦”形势,中国没有选择听天由命,而是积极采取了一系列措施,力图破解“氦”局,走出一条自主可控的氦气发展之路。
经过多方探寻,中国地质学者在四川、新疆等地,新发现了几处氦气资源。此番成果,为助力中国打破“氦困局”提供了一线希望。
除了探寻新资源,在氦气提取技术上,中国也在持续发力、锐意创新。
为改变传统提取方式成本高、效率低的缺点,中国的科研人员另辟蹊径,开发出了一种名为“闪蒸汽提氦法”的全新技术,以满足中国在氦气需求上的增长速度。
这项技术可以从天然气的废料中提取氦气,变废为宝,不仅环保,而且经济高效。
2020 年,一家中国企业在宁夏构建了一个示范工程,把前沿的“闪蒸汽提氦法”技术成功地运用于实际。
虽然现在每小时只能生产40升液氦,但这可谓一个良好的开端。它意味着中国氦气事业潜力尚存,未来有望实现产量的提升。
为了应对国际市场价格波动和供应风险,中国还开始着手建立国家氦气储备基地。
这就好比国家储备粮食一样,可以有效应对突发事件,保障国家战略安全。
此外,中国还以开拓进取的姿态,积极投身于国际合作,在沿线国家努力探寻更多获取氦气资源的路径,以满足自身发展需求。
中国正在与俄罗斯、卡塔尔等氦气资源丰富的国家探讨合作开发的可能性,希望通过优势互补,实现互利共赢。
中国氦气产业发展之路
中国对氦气的需求,如同一个急速运转的巨型机器,其“胃口”之大,需求之迫切,都预示着中国氦气产业未来将迎来一个蓬勃发展的阶段。
预计到2025年,中国每年的氦气用量将达到2500×10^4立方米。
面对如此巨大的市场需求,中国氦气产业发展也面临着前所未有的机遇和挑战。
一方面,美国作为传统的氦气出口大国,其对氦气出口政策的变化,以及国际市场价格的波动,都可能对中国造成冲击。
另一方面,这也意味着,中国企业有机会在国内市场上占据更大的份额,并逐步走向国际市场,参与全球竞争。
而在这场关乎国家战略安全的博弈中,中国最大的底牌,或许就是其强大的科技实力和创新能力。
近年来,中国在氦气提取技术、设备制造等方面取得了一系列突破,涌现出一批像“闪蒸汽提氦法”这样的创新技术,这无疑为中国氦气产业的未来发展注入了强劲动力。
结语
破解“氦”局,是一场持久战,注定充满挑战。
但中国人民向来无惧挑战,更不会在压力面前屈服。只要奋力拼搏,就无不可为之事。
可以预见,随着中国在氦气资源勘探、技术创新、产业布局和国际合作等方面不断取得新的突破,中国一定能够打破“氦”困局,实现氦气的自给自足,并最终在全球氦气产业发展中占据重要地位。
中国,不仅要解决自身的“氦”需求,更要为世界提供中国智慧和中国方案,为全球氦气资源的可持续利用贡献力量。
参考信息
新华社《瞭望 | 氦气对外依存度超过95%,国产化核心技术突破进展如何——专访中国科学院院士张锁江》
齐鲁壹点《全球闹“氦荒”,这种“黄金气体”到底金贵在哪》
编辑|Grace