氦气是一种稀缺的战略资源,尤其在我国,氦气资源极其匮乏,几乎全部依赖进口。但氦气用途非常广泛,是军事侦察用飞艇及工业光纤、半导体、空调、焊接等制造领域的重要资源。运用激光二极管泵浦的全固态激光器和倍频技能也可获得红、绿、蓝光辐射,接连输出功率可达数瓦、数十瓦,甚至数百瓦。2017年卡塔尔塌方事件又一次重创了***氦气的正常供给,让很多气体企业和用户非常头疼。国内工业领域氦气消耗量逐年大幅增长,但在工业领域没有提纯循环利用,消耗性使用后直接排入大气,造成极大浪费的情况。所以,进行工业领域氦气提纯循环技术研究,再次成为行业关注的焦点问题。
氦气是和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一。含氦迄今仍是工业化生产氦气的来源。因此,在保护有限氦气资源的同时,研究开发***提氦技术对于提高氦气生产的经济性、保障***用氦安全和促进我国提氦工业的发展具有重要意义。我国氦气资源相当贫乏,含量很低,提取难度大,成本高。因此,在保护有限氦气资源的同时,研究开发***提氦技术对于提高氦气生产的经济性、保障***用氦安全和促进我国提氦工业的发展具有重要意义。通过对提氦技术的分析介绍,低温冷凝法较为成熟,但能耗、成本较高;吸附法、吸收法和膜渗透法等其他提氦技术各具特点,但限于适用条件尚不能规模化工业应用。随着新材料、新技术的发展,提氦技术不断改进,吸附法、膜渗透法等提氦工艺发展迅速,联产法、联合法工艺有着良好的应用前景,这些都为促进提氦技术的发展提供了新的思路。
把一圈导线缠绕在的超导材料上,再将其放置在液氦中,冷却至4.2开尔文、甚至更低,便可达到超导体所需的特殊温度条件,再向线圈中通入高强度电流。***常见的例子就是氦与其他元素的范德华力,无需共价键或者离子键就可以存在。目前的稳定磁场位于美国佛罗里达大学***高强磁场实验室,由一块超导磁铁产生,磁场强度足足高达地球磁场的150万倍。
科学家们会利用技术分析实验室中发现的新材料的物理特性。有些材料后来被研发成了***,如能够解决***健康问题的新型;有些则被研发成了能够回收利用的绿色建筑材料。它的性质便决定了用途,氦的应用主要是作为保护气体、气冷式核反应堆的工作流体和超低温冷冻剂等等。能源领域也取得了不少进步,研发出了更小、更便携、能量更高的电池,或可减少我们对碳燃料的依赖。但技术目前仍需要大量液氦,这点在短时间内暂时无法改变。
幸运的是,我们已经知道了如何更好地保护剩下的氦储备,并且在不断发现新的氦气池。我们明白了如何在氦逃逸到太空中之前予以回收利用,也开始研究能够在更高温度下运行的超导体。我们使用的每一样电子设备、以及运输电力的所有基础设施都会因为电阻损失能量。这些工作都费时费力、成本高昂,而且回收氦还需要大量化石能源提供的能量。与此同时,我们还要寻找更多的氦气来源,并找到更好的回收途径。我们可以从少买几个氦气球这样的小事做起。下次放飞氦气球之前,不妨三思而后行。
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