美国为噱头放近150万个氦气球,中国95%氦气靠进口,又被卡脖子?

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所属分类:科学世界
摘要

1986年美国俄亥俄州发生了一件因氦气球引起的事故,最后不仅造成了航班停运、人员死亡、交通事故,甚至还为此付出了百万美元的代价。这究竟发生了什么?氦气球引发的“美丽”灾难维基百科上有一个词条,专门记载了这起事

1986年美国俄亥俄州发生了一件因氦气球引起的事故,最后不仅造成了航班停运人员死亡、交通事故,甚至还为此付出了百万美元的代价。这究竟发生了什么?

氦气球引发的“美丽”灾难

维基百科上有一个词条,专门记载了这起事故:美国劝募机构为了募捐制造噱头,购买筹集了约150万只氦气球,并于俄亥俄州的克利夫兰市中心广场上一起释放,这本来是一件很浪漫、美观的事。

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不曾想,由于当天暴雨将至,气球受冷湿气流影响并没有像预期那样飞入高空,而是在中高位置四散飘走,并很快抵达了周边港口、机场、主干道路等区域;有一部分被卷入飞机发动机,迫使大量航班延迟;大量的气球涌上道路分散了行人的注意力,引发了多起交通事故;还有一部分气球落在了湖面、海面上干扰了海上搜救设备的运行,两名落水渔民未能及时获救而身亡。最后,募捐活动受益方被索赔上百万美元,也给后人留下了惨痛的教训。

氦气的“身世”

可能有人还并不了解什么是氦气,“氦”是化学元素周期表上第个元素。

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这意味着相同体积条件下,氦气会比较“轻”,其密度比空气要低,这也是氦气充填的气球能够漂浮在空中的原因。氦气无色无味,性质非常稳定,且是所有气体中最难液化的,所以通常在化学实验、冶炼焊接工作中充当保护气的作用,防止安全事故的发生;又由于氦气渗透性良好、不易燃和溶解度低等特点,其被大量用于医学(麻醉剂的辅助气体)、生产(极亮的氦气灯)以及军事领域中(火箭燃料压送剂、战略空艇填充最佳气体等)。

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最重要的是,氦气属于不可再生的气体,且人为生产的难度极大、良品率极低、造价十分昂贵,所以是极为稀缺的气体资源。

氦气稀缺成为我国“卡脖子”难题

正是因为在很多领域氦气都是不可或缺的存在,所以多年来我国从国外进口大量氦气以供内需,据中国气体网2021年的统计报告,进口量已经达到了惊人的95%。为什么我国的氦气资源如此稀缺,还要靠进口,而美国却把这些珍贵的氦气大量填充气球作为娱乐消遣?

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这其实和地理因素密切相关,地球上的氦气主要存在于地壳之中,上文提到,由于氦气密度低于空气,且极难液化,如果大陆板块活动较为频繁,大部分氦气就会从缝隙中“溜走”。我国所处的板块位置相较于美国地理活动更加频繁,于是经常造成氦气的流失。自然地理因素是其一,再者就是我国对氦气的研究起步较晚,技术相对于发达国家还是存在差距,在开采氦气过程中会导致其二次流失;为了减少不必要的资源浪费,我们才主要依靠进口来维持氦气的供需。

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我们的突破

但是,一味依靠进口并不是长久之计。中央高度重视这种技术问题,在2020年12月召开的中央经济工作会议上就提出要求:要“尽快解决一批卡脖子问题”。目的就是尽快掌握核心技术,才不会被其他国家”握住生命线“。这些年来,我国一直在探索高效率开发氦气资源技术;除了传统的开采天然氦气之外,我们还大力发展低温提取天然气中的氦气,防止资源浪费。

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虽然氦气在天然气中的含量只占了大概1%,但是如果置之不理任其随着天然气燃烧而自然消耗,长此以往也是一个很大的损失

这两年,关于我国氦气研究一直传来好消息:2021年,中国科学院理化技术研究所突破了构建大型低温制取氦气结构体系、高效氦气压缩机技术和大型制冷调试系统等技术节点,在大规模复杂低温提取氦气的技术上取得了巨大的成功。

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这表示我国制取氦气的技术将进一步提高,不仅提高了氦气的纯净度,又大幅减少了不必要的资源浪费。

总结

核心技术是第一要素生产力。在如今,我们更要重视高精尖技术的探索与研究,尽早掌握关键技术,在一些关乎国家前途命运的事情上抢占主动权;只有如此,我们才能从根本上摆脱发达国家的限制,“别国拿来娱乐消遣的东西却成为我们卡脖子的关键”这样的事才不会重演。

参考资料:

[1]陈福利,李欣,闫林,王少军,李锦,李薇薇,邵艳伟. 中国氦气资源特征与氦资源勘查储备战略[C]//首届全国矿产勘查大会论文集.[出版者不详],
2021:638-652.DOI:10.26914/c.cnkihy.2021.036429.

[2]邢国海.天然气提取氦气技术现状与发展[J].天然气工业,2008(08):114-116+149-150.

[3]金晶晶,胡忠军,王炳明,李青,龚领会.氦气喷油式螺杆压缩机关键技术初步解决方案[J].低温工程,2016(06):29-35.

[4]彭桂林,龚智,章学华.氦气提纯技术发展现状与应用分析[J].低温与超导,2012,40(06)
:4-7.DOI:10.16711/j.1001-7100.2012.06.019.

作者:许墨元 校稿编辑:小宛

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