五一特供氦氣時(shí)是新聞：全球氦氣短缺造成生產(chǎn)國家氦氣緊張

  氦氣不僅適用于派對(duì)氣球。它是一種有價(jià)值的，不可再生的資源，對(duì)許多醫(yī)學(xué)和研究應(yīng)用至關(guān)重要。而現(xiàn)在，氦供不應(yīng)求。

 

  美國內(nèi)政部最近將氦氣列為對(duì)國家安全和經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的35種元素或礦物之一。作為已知最冷的物質(zhì)之一，這種“瀕危元素”的獨(dú)特性質(zhì)使得低溫實(shí)驗(yàn)和維持僅在低溫下運(yùn)行的特殊設(shè)備至關(guān)重要。液氦用于冷卻超導(dǎo)磁體，例如在某些化學(xué)研究中使用的那些以及諸如磁共振成像（MRI）機(jī)器的醫(yī)療診斷工具中。

  今天的氦氣供應(yīng)問題是由許多因素引起的 ：從卡塔爾的貨運(yùn)封鎖到美國的管道維修問題，以及美國市場(chǎng)以不可預(yù)測(cè)的方式對(duì)國家氦儲(chǔ)備的迫近關(guān)閉作出反應(yīng)。

  索菲亞海耶斯Sophia E. Hayes，圣路易斯華盛頓大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)化學(xué)教授，經(jīng)歷了氦氣供應(yīng)挑戰(zhàn)和價(jià)格的快速變化。

  她曾與政策分析師交談，他們協(xié)助白宮科技政策辦公室和美國眾議院科學(xué)，空間和技術(shù)委員會(huì)以及自然資源委員會(huì)就全球氦氣短缺提供協(xié)助。

 

  4月11日，Hayes和西北大學(xué)的同事William Halperin提出了他們的觀點(diǎn)，作為美國化學(xué)學(xué)會(huì)網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)的一部分，Helium：一種不可替代的資源以及為什么我們必須保護(hù)它。大約1,400名研究員注冊(cè)了它。

網(wǎng)站鏈接（https://www.acs.org/content/acs/en/acs-webinars/popular-chemistry/helium.html）

 

“我們獲得氦氣的兩個(gè)主要地方是天然氣開采和國家氦儲(chǔ)量的開采，預(yù)計(jì)將在2021年關(guān)閉，”海耶斯說。

 

“我們聽說我們以目前的供應(yīng)量大約有200年，”海耶斯說。 

“這聽起來很令人欣慰，因?yàn)?00年聽起來是個(gè)很久的時(shí)間。但是，氦氣的需求量也在每年增長10％，大致在全球范圍內(nèi) - 部分原因是亞洲的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

 

“在俄羅斯和坦桑尼亞，已經(jīng)確定了新的國際供應(yīng)，但我認(rèn)為我們需要問自己，我們是否能夠應(yīng)對(duì)與國際資源相關(guān)的供應(yīng)挑戰(zhàn)。氦氣對(duì)于我們?cè)谘芯恐兴龅脑S多事情以及國內(nèi)其他用途都非常重要。“

 

“這不僅僅是供應(yīng)問題，也是隨著時(shí)間推移的價(jià)格，”海耶斯說。 “從2009年到2015年的短時(shí)間內(nèi)，氦氣價(jià)格大幅上漲，大約在350％到400％之間。”

 

Sophia Hayes on a sailboat off the coast of California. (Credit: Courtesy photo)

Sophia Hayes (right), associate professor of chemistry in Arts & Sciences, adjusts a laser in her Loudermann Hall laboratory with chemistry graduate students Dustin Wheeler (left) and Erika Sesti.

 (Photo: David Kilper/Washington University)

 

“如此短的時(shí)間和固定的預(yù)算 - 如果你是研究員，幾乎不可能吸收這種成本上漲，”她說。

 

  為了解決這些問題，美國物理學(xué)會(huì)與材料研究學(xué)會(huì)和美國化學(xué)學(xué)會(huì)合作，于2016年10月發(fā)布了一份報(bào)告，該報(bào)告確定了拯救整個(gè)研究領(lǐng)域所必需的聯(lián)邦步驟，這些研究領(lǐng)域隨著氦價(jià)的上漲而處于危險(xiǎn)之中。

 

  兩年半以來，許多研究人員繼續(xù)受到液氦成本上升及其不可靠性的影響。

 

“這需要國會(huì)采取行動(dòng)，”海耶斯說。她還強(qiáng)烈鼓勵(lì)研究人員實(shí)施基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)以回收氦氣 - 例如，通過共同定位氦氣設(shè)備和使用氦氣回收系統(tǒng)捕獲氣體。 Hayes還提倡新的研究經(jīng)費(fèi)，用于開發(fā)用于核磁共振和核磁共振的無氦設(shè)備，使用新材料，如高溫超導(dǎo)體。

 

  自1925年成立以來，國會(huì)的行動(dòng)就是維持國家氦儲(chǔ)備，不僅有助于科學(xué)研究，還可以作為太空競(jìng)賽和冷戰(zhàn)時(shí)期的冷卻劑。氣球企業(yè)已經(jīng)感受到壓接，表明氦氣短缺已超出實(shí)驗(yàn)室的范圍。