*理研---日本理化日本理化学研究所
对氦气的需求上升和价格飞涨
氦是仅次于氢的第二轻元素，是一种与一个原子稳定的“单原子分子”，因此具有极强的惰性，在元素中沸点最低为-269℃。它以气体和液体两种状态存在，在工业界，气体在制造半导体和光纤时被广泛用作气体，液体在医学核磁共振和核磁共振中被广泛用作超导电磁铁的冷却剂。
另外，在理研等研究机构和大学，在接近绝对零度(-273.15℃)的极低温下出现的超导和超流动现象的低温工学领域，氦作为高性能的冷却材料是不可或缺的。近年来，量子计算机也被用于量子计算机的研究开发，需求量越来越大。但是以中国和东南亚为中心，半导体等高科技产业迅速扩大再加上医疗用MRI的普及，世界范围内的消费量正在增加。但是由于产量不增加，2019年以后价格持续高涨。
氦在太空中含量丰富，但在地球上极为罕见，大气中仅存在 0.0005% (5ppm)。因此，地下的氦气是从天然气中提取的，但含氦量高的天然气田却是有限的。2020年，美国将占全球产量的约52%，而卡塔尔将占约32%，仅这两个国家就占80%以上。俄罗斯也在进行生产项目，但因俄罗斯乌克兰战争而中断。
日本氦气消耗示意图
日本氦气的使用（2021 年）。消耗气体6660000m3 ，消耗液体2667000m3，共计9327000m3。低温工程（高校和科研院所）仅使用氦气和液氦46.6万立方米，仅占总量的5%左右，但由于回收再液化，实际使用量是这个数字的8 ~ 9倍，约占总量的30% 。
另外，在理研等研究机构和大学，在接近绝对零度(-273.15℃)的极低温下出现的超导和超流动现象的低温工学领域，氦作为高性能的冷却材料是不可或缺的。近年来，量子计算机也被用于量子计算机的研究开发，需求量越来越大。但是以中国和东南亚为中心，半导体等高科技产业迅速扩大再加上医疗用MRI的普及，世界范围内的消费量正在增加。但是由于产量不增加，2019年以后价格持续高涨。
氦在太空中含量丰富，但在地球上极为罕见，大气中仅存在 0.0005% (5ppm)。因此，地下的氦气是从天然气中提取的，但含氦量高的天然气田却是有限的。2020年，美国将占全球产量的约52%，而卡塔尔将占约32%，仅这两个国家就占80%以上。俄罗斯也在进行生产项目，但因俄罗斯乌克兰战争中断。
段冢自2007年入理研以来，一直负责和光地区氦液化设备的运用和管理。因为会从微小的孔洞中不断泄漏出来，光是储存起来就非常困难。为了回收实验室等使用过的氦气，在和光地区内铺设了总长2公里的地下管线。在通过管线的过程中也会一点点减少。“由于装置老化，从2016年到2020年补充量增加，推进了各装置的整修和增设。另外，由于实验室对氦的使用情况进行检查以及使用者意识的提高，回收率一直在上升，现在已经达到了95%以上。”
约 60 年来一直致力于回收利用
理研只购买实验中或保管中泄露、无法回收而减少的部分作为氦气。也就是说，回收率的提高直接关系到氦气购买费用的削减。2022年购买氦气的价格与10年前相比上涨了约5倍。“研究人员的辛苦是无法估量的。为了尽可能减少购买量，今后我们计划进一步提高回收率。”
想要推广的回收风潮
文章转载于【尚澜气体】，如有侵权请联系:Jo0729，承诺三天内删除
