chiar rămânem fără heliu? inițial a apărut pe Quora – rețeaua de partajare a cunoștințelor în cazul în care întrebări convingătoare sunt răspuns de oameni cu perspective unice.
răspuns de Inna Vishik, fizician, pe Quora.
Da, suntem în criză. Toată lumea folosește produse din multe industrii care necesită heliu și nu există nicio modalitate de a face mai ieftin.mulți oameni nu își dau seama că heliul este o resursă neregenerabilă. Se face pe pământ prin dezintegrarea nucleară a uraniului și se recuperează din mine., Odată ce este eliberat în atmosferă devine neeconomic să-l recapture, și în cele din urmă heliu atmosferic va scăpa de pământ cu totul pentru că este atât de lumină. Aceasta este o problemă pe care mulți oameni din afara industriilor care folosesc heliu nu o cunosc, dar care îi va afecta în cele din urmă.
primul articol legat rezumă frumos de ce acest lucru a devenit o preocupare presantă în ultimii ani.,
ca răspuns la elementul raritatea, Statele Unite ale americii a făcut rezerve de heliu din anii 1960 într-o Rezervă Națională de Heliu numit Bush Dome, un rezervor subteran în afara Amarillo, Texas. Până la mijlocul anilor 1970, 1,2 miliarde de metri cubi de gaz au fost depozitați acolo. Rezerva actuală este de aproximativ 0, 6 miliarde de metri cubi, sau de aproximativ 4 ori mai mare decât piața mondială actuală.dar, notează Chan, în 1996, Legea privind privatizarea heliului a mandatat Departamentul de Interne să vândă tot heliul stocat până în 2015., „În consecință”, spune el, ” guvernul Statelor Unite vinde echivalentul a 40% din piața mondială de heliu la un preț sub piață.”
„această acțiune descurajează explorarea activă a heliului”, explică Chan
Sursa: întrebare de sondare: rămânem fără heliu?. La câteva luni după apariția acestui articol, Congresul a adoptat un proiect de lege pentru menținerea rezervelor., se pune accentul pe impactul negativ pe care politica proastă îl are asupra utilizatorilor științifici de heliu, dar vreau să subliniez că există multe alte utilizări ale heliului în industrie și medicină, iar câteva sunt enumerate mai jos:
- heliul este folosit ca criogen pentru a răci magneții superconductori pentru mașinile RMN. Aceasta este cea mai mare utilizare a heliului criogenic., Aceasta este o aplicație în cazul în care un alt cryogen în cele din urmă poate fi înlocuit pentru că există mai multe noi supraconductori care pot produce cele necesare câmp magnetic atunci când acestea sunt răcite cu mai mare-temperatura cryogens ca lichid de hidrogen, oxigen, sau neon. Cu toate acestea, mă îndoiesc că spitalele și producătorii de mașini RMN vor face această mișcare oricând în curând.
- heliul este utilizat ca gaz inert pentru sudare. În aceste aplicații, cred că ar putea înlocui un alt gaz nobil dacă am rămâne fără heliu.,
- Heliul este folosit în industria semiconductorilor ca un gaz inert pentru creștere semiconductoare cristale, pentru a răci rapid componente, și pentru a controla transferul de căldură.
- heliul este utilizat pentru detectarea scurgerilor pentru a testa recipientele care vor fi supuse la presiune înaltă sau vid scăzut pentru fisuri. Aceasta este o aplicație în care un alt gaz nu poate fi înlocuit, cel puțin pentru o presiune extrem de ridicată și extrem de scăzută, deoarece heliul poate curge prin cele mai mici fisuri., comunitatea științifică este probabil cea mai vocală în legătură cu acest deficit, deoarece:
- multe experimente științifice necesită heliu lichid, deoarece permite oamenilor de știință să atingă cele mai scăzute temperaturi ale oricărui criogen. Temperatura scăzută este adesea necesară pentru a observa curat fenomenele mecanice cuantice (a se vedea: răspunsul lui Zhun-Yong Ong la motivul pentru care oamenii de știință doresc să atingă zero absolut?). Nu există nici un substitut pentru această aplicație.
- instituțiile de cercetare au adesea o prioritate mai mică atunci când există lipsuri., Am avut multe experimente întârziate pentru că nu am putut obține heliu lichid timp de săptămâni, iar aceasta este o experiență destul de normală.
Ce putem face:
- implementați o politică sensibilă de explorare/stocare a heliului, astfel încât companiile miniere să fie obligate să extragă această resursă, iar utilizatorii să nu fie supuși costurilor/aprovizionării neregulate. În 2013, Congresul SUA a aprobat un proiect de lege pentru a menține rezervele și a nu vinde heliu sub rata pieței (Wyden, Murkowski aplaudă trecerea finală a legislației privind heliul)., Acest lucru duce la o aprovizionare mai stabilă, dar nu schimbă faptul că această resursă nu este regenerabilă.
- limitați utilizarea risipitoare a heliului și reciclați ceea ce folosim. Pentru aplicații criogenice, aceasta înseamnă instalarea unui sistem închis de recirculare pentru a re-comprima heliul care iese din evacuarea unui sistem criogenic. Pentru utilizatorii la scară largă, cum ar fi LHC, aceasta a fost întotdeauna procedura de operare. Cu toate acestea, odată cu creșterea recentă a costurilor și întreruperile de aprovizionare, laboratoarele individuale de cercetare încep să implementeze și astfel de sisteme (inclusiv laboratorul unde lucrez)., Costurile de pornire sunt uriașe (peste $100k), dar economiile de costuri apar în doar câțiva ani, iar comoditatea devine evidentă imediat. În viitor, cred (și sper) că astfel de sisteme nu vor fi opționale pentru utilizatorii de cercetare și medicale de heliu lichid.
ce nu putem face:
Nu putem produce mai mult heliu odată ce este extras din pământ., Toate metodele de a produce mai mult heliu sunt atât de ridicol de costisitoare încât nu merită discutate: 1) fuziunea hidrogenului 2) bombardarea altor atomi (cum ar fi litiul sau borul) cu protoni energetici într-un accelerator de particule 3) exploatarea acestuia pe lună este o propunere ridicolă în ceea ce privește volumele care sunt necesare pentru a fi transportate înapoi pe pământ (exploatarea heliului-3 pe lună este probabil viabilă din punct de vedere economic). În acest sens, problema de a rămâne fără heliu este diferită de problema de a rămâne fără petrol., Pentru acesta din urmă, oamenii pot și sintetiza alternative, cum ar fi combustibilul cu etanol, ca să nu mai vorbim de nenumăratele opțiuni de energie care nu emit carbon.cu toate acestea, pentru multe aplicații în care se utilizează heliu, nu există nicio alternativă la heliu.
Edit: în 2008, 78% din heliul mondial a fost extras în SUA, iar SUA a furnizat istoric cea mai mare parte a heliului mondial, motiv pentru care am prezentat un astfel de răspuns centrat pe SUA la o întrebare despre o problemă globală. O fracțiune substanțială (25%) din heliul rămas ne-minat se află în Golful Persic.,această întrebare a apărut inițial pe Quora. – rețeaua de schimb de cunoștințe în cazul în care întrebări convingătoare sunt răspuns de oameni cu perspective unice. Puteți urmări Quora pe Twitter, Facebook și Google+.
Mai multe întrebări:
