【文/觀察者網 熊超然】據香港《南華早報》7月28日報導,中國近日在寧夏回族自治區的鹽池縣開設了首座大型氦氣廠。雖然,新工廠和新設備目前只能滿足少量的需求,但這樣的氦氣廠建造成本相對較低,今後可以被廣泛推廣。
一直以來,高科技產品的製造離不開稀有氣體,而包括氦氣在內的幾乎所有稀有氣體大多來自世界上的其他國家,主要就是美國。
有中國科學家就表示,首座大型氦氣廠的建成,意味著中國在製造高科技產品的過程中,距離減少甚至擺脫進口氦氣的依賴又更近了一步。
香港《南華早報》報導截圖
氦氣重量輕且無色,是一種惰性氣體,十分穩定,即便是在極端環境下也不太可能與其他元素發生反應,因此被視為一種稀有資源。
在日常生產製造中,氦氣的用途廣且重要性強,無論是在長徵五號火箭中作為燃料的壓送劑和增壓劑,還是在焊接中作為保護氣體,亦或是為製造電子晶片創造所需的「超淨環境」,這些場景中都離不開氦氣。
目前,中國所使用的的幾乎所有氦氣都來自於外國,主要是美國或是那些設備所有權歸屬於美國的國家。
上周二(21日),中國在寧夏鹽池縣建造的首座大型氦氣廠正式運營,可能將會改變以往的局面。中國科學院設計並建造了這座工廠,根據其官方聲明稱,這是中國首個可以商業化生產和運營氦氣的設施。
目前,美國擁有世界上三分之一以上的氦儲量,也一直是全球最大的天然氣生產國之一。同時,大多數氦氣又是作為天然氣的副產品被提取的,美國則擁有全球最大的富氦天然氣田。相比之下,中國也有天然氣,但其中含氦量很少,這就意味著從天然氣中直接提取氦氣的代價太過昂貴。
不過,中國科學院理化技術研究所(下稱理化所)的一個研究小組最近發現,中國天然氣工廠的廢料中含有相當多數量的氦,這可能成為中國能大規模生產氦氣的關鍵。一名不願透露姓名的科學家表示,該生產方法的成本不便透露,但和進口的成本相比「很有競爭力」。
據《南華早報》報導,有參與該項目的科學家透露,以液氦這種形式為例,新建成工廠的年產量將達20噸。雖然這一數字和中國目前每年4300多噸的巨大用量還有相當大的差距,但該工廠的建造成本很低,估計在3000萬至5000萬人民幣之間(約合430萬至710萬美元)。一旦中國建立數百個類似的設施項目,完全可以實現在氦氣上的「自力更生」。
2020年7月23日,長徵五號遙四運載火箭將我國首次火星探測任務「天問一號」探測器成功發射升空並送入預定軌道。中國每年的氦氣使用量超4300噸,其中就包括了用於泵送火箭燃料。圖自新華社
另一位科學家告訴《南華早報》,想要做到這一點,還需要官方的支持。「投資完全不是問題,重點是政府是否想要這麼做。」
而從此次理化所官網所發布的新聞稿來看,這一項目所得到的評價和反響是積極的。新聞稿中寫道:「下一步將與相關部門、單位合作在國內全面推廣該示範項目,形成液氦的規模化生產,緩解我國氦資源緊缺的局面。」
中國科學院理化技術研究所官網截圖
根據行業數據,氦的價格在去年翻了一番。全球氦氣市場也受到了包括中美貿易摩擦等因素的影響。南華早報稱,中國可能會切斷對美國的稀土供應,而美國則可能會用氦氣來作為對中國的「報復」。
《南華早報》援引研究人員的話說,中國在未來幾年仍將依賴於美國的氦氣供應,雖然近年來卡達和澳大利亞等國也提高了產量,但這些國家的設備大多是美國所擁有或控制,而像俄羅斯也生產氦氣,但供應量無法滿足中國的需求。
理化所的新聞稿還提到,氦氣在高端裝備製造、醫用和大科學工程等領域被廣泛應用,是一種關係國家安全、高新產業發展和民生健康的重要戰略性資源,國內使用氦氣幾乎全部依賴於進口,資源安全形勢非常嚴峻。
客觀上來說,中國想要建造更多的類似設施,還需要一些時間,有研究人員就預估,中國在氦氣的生產和使用上實現「自力更生」至少還需要10年,有幾處設施目前正在建設或處於規劃階段,它們的主要用途將是國防工業的後備力量。
還有一部分專家認為,中國的目標不應該是「生產足夠的氦氣以滿足需求」,而是應該在國際市場還能供應氦資源時加大進口,並建立大量的戰略儲備資源。
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