在現代科學中,氦氣扮演著至關重要的角色,無論是用於冷卻粒子加速器還是為太空飛行器提供動力。然而,生產超純氦氣一直是工程技術上的一大難題。最近,一個來自中國的團隊聲稱已經攻克了這一難題。位於延安的 Vacree Technologies 公司,作為中國首批冷凍和真空技術公司之一,最近發佈了一種能夠從低豐度天然氣來源中生產氦氣的裝置,其純度高達 99.99997%。這一純度等級被稱為 6N9 級,意味著每百萬個氦氣分子中僅含有一個雜質分子。這一標準在全球範圍內都極難達到,突顯了該團隊在克服傳統方法限制方面的突破。
根據《科技日報》的報導,這是中國首個可持續運行的系統,年產量高達 40 萬立方米超純氦氣。氦作為一種惰性氣體,具有化學惰性和超低沸點的特性,這使得其在許多技術中不可或缺,否則這些技術將無法實現。這種元素能夠在粒子加速器和磁共振成像(MRI)機器中保持超導磁體的低溫,並廣泛應用於半導體生產、航天壓力系統及核能應用中。這項創新是經過六年的研究,由科學家 Rong Chengxu 領導。該過程結合了多個步驟:催化脫氫去除氫雜質,膜分離和壓力擺動吸附過濾氮氣和甲烷等氣體,超低溫精煉則去除了氖。這種多層次的方法已獲得第三方評估,並確認其達到了世界一流水平。
在過去幾年中,氦的作為戰略資源的角色日益增強。供應短缺導致價格飆升,給依賴氦氣的行業帶來了壓力。隨著國內技術的發展,能夠提取和精煉接近完美純度的氦氣,中國不僅解決了科學挑戰,還應對了國家安全的顧慮。根據近期 IDTechEx 的研究預測,到 2035 年,全球對氦的需求將翻倍,因為各行各業都在採用回收技術並探索新的地質儲備,以應對即將出現的供應約束。這一發展對於中國來說,不僅是技術上的突破,更是未來在全球氦氣市場中占據更大份額的重要一步。




