Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp helium toàn cầu đã phải đối mặt với những thách thức ngày càng tăng do khan hiếm tài nguyên, nhu cầu ngày càng tăng và sự phức tạp về địa chính trị ngày càng tăng. Trong bối cảnh đó, Trung Quốc đã đạt được bước đột phá công nghệ đáng kể trong việc khai thác khí heli, đánh dấu một cột mốc quan trọng đối với an ninh năng lượng và phát triển công nghiệp chiến lược của đất nước. Gần đây, thiết bị tách và tinh chế helium-hydro, do GRINM (Viện nghiên cứu tổng hợp về kim loại màu) phát triển độc lập, đã được áp dụng thành công trong-dự án thu hồi helium giai đoạn đầu tiên từ khí đốt tự nhiên sôi-(BOG) ở Lüliang, tỉnh Sơn Tây. Sau khi trải qua thử nghiệm hiệu suất nghiêm ngặt trong điều kiện nhiệt độ-thấp và-thấp, hệ thống đã tạo ra helium có độ tinh khiết cực cao-cao{9}} với nồng độ vượt quá 99,999%. Thành tựu này nêu bật sức mạnh ngày càng tăng của Trung Quốc trong công nghệ tách và tinh chế khí heli.
Tầm quan trọng chiến lược của tài nguyên Helium
Helium, một loại khí hiếm trơ và{0}}không thể tái tạo, rất cần thiết cho nhiều ngành công nghiệp quan trọng. Nó đóng một vai trò không thể thay thế trong ngành hàng không vũ trụ, điện tử, hình ảnh y tế, phương pháp đông lạnh, sợi quang, năng lượng hạt nhân và nghiên cứu tiên tiến. Bất chấp tầm quan trọng của nó, helium là một nguồn tài nguyên khan hiếm, với trữ lượng đã được chứng minh của Trung Quốc chỉ chiếm khoảng2% tổng số của thế giới. Đồng thời, Trung Quốc làngười tiêu dùng khí heli lớn thứ hai-trên toàn cầu, được thúc đẩy bởi sự tăng trưởng nhanh chóng trong-các ngành công nghệ cao.
Sự không phù hợp giữa nguồn dự trữ nội địa hạn chế và nhu cầu tăng cao từ lâu đã đặt ra một thách thức chiến lược. Theo truyền thống, Trung Quốc phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu để đáp ứng nhu cầu khí heli, tạo ra rủi ro về chuỗi cung ứng và chi phí cao hơn cho các ngành phụ thuộc vào khí heli. Do đó, việc phát triển công nghệ khai thác khí heli độc lập, hiệu quả và an toàn đã là ưu tiên-quốc gia lâu dài.
Vượt qua thử thách tách hydro{0}}Heli
Phương pháp công nghiệp hóa duy nhất để sản xuất heli ngày nay là chiết xuất nó từ khí tự nhiên. Tuy nhiên, khó khăn kỹ thuật then chốt nằm ở việc tách helium khỏi hydro, vì cả hai đều là những phân tử cực nhỏ có tính chất vật lý tương tự nhau. Trong nhiều thập kỷ, thách thức phân tách này đã hạn chế hiệu quả sản xuất helium toàn cầu.
Nhóm nghiên cứu của GRINM đã giải quyết vấn đề này một cách sáng tạo bằng cách áp dụng mộtquá trình loại bỏ hydro dựa trên-sự hấp phụ, cho phép phân tách hydro và heli một cách an toàn,-tiết kiệm năng lượng và-hiệu quả về mặt chi phí. TheoHao Lei, Phó Tổng Giám đốc GRINM kiêm Tổng Giám đốc Bộ phận Năng lượng Mới, phương pháp này thể hiện những ưu điểm rõ ràng so với các công nghệ truyền thống, đặc biệt về độ tinh khiết, an toàn và ổn định khi vận hành.
Bộ phận tách khí heli hydro{0}} mới được phát triển có thể được tích hợp liền mạch vào nhiều hệ thống thu hồi khí heli BOG. Nó cho phép-xử lý nhiều giai đoạn-bao gồm tách thô, tinh chế tinh và làm giàu cuối cùng-ở gần-nhiệt độ môi trường xung quanh, cải thiện đáng kể hiệu quả đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng. Kết quả là hệ thống không chỉ tạo ra khí heli có độ tinh khiết vượt quá99.999%mà còn cung cấp các sản phẩm hydro-có độ tinh khiết cao trên99.999%, đạt được khả năng phục hồi tài nguyên có giá trị-kép.
Tăng cường sử dụng tài nguyên và giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu
Việc triển khai thành công công nghệ này mang lại mộtcon đường mới để tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên khí đốt tự nhiên. Bằng cách cho phép chiết xuất hiệu quả cả khí heli và hydro, nó đảm bảo rằng các loại khí có giá trị không bị lãng phí trong quá trình xử lý khí tự nhiên. Quan trọng hơn, nó giúp Trung Quốc giảm sự phụ thuộc vào khí heli nhập khẩu.tăng cường an ninh cung cấp khí heli quốc gia.
Đối với các ngành công nghiệp chiến lược của Trung Quốc, chẳng hạn như hàng không vũ trụ, sản xuất chất bán dẫn, công nghệ siêu dẫn và y sinh, việc tiếp cận ổn định nguồn khí heli có độ tinh khiết cao-là rất quan trọng. Bước đột phá này không chỉ giải quyết nhu cầu công nghiệp trước mắt mà còn củng cố vị thế của đất nước.khả năng phục hồi lâu dài-trong cạnh tranh toàn cầu.
Chuyên môn lâu năm của GRINM về lọc khí
Thành tựu này không phải là thành công riêng lẻ mà là kết quả của hàng thập kỷ nghiên cứu và đổi mới. GRINM có chuyên môn sâu về công nghệ lọc và tách khí. Viện trước đây đã phát triển hệ thống lọc hydro được sản xuất trong nước đầu tiên cho máy phát điện làm mát bằng hydro,{2}}hệ thống này đã được áp dụng thành công trong các nhà máy nhiệt điện của Trung Quốc. Trong những năm qua, họ cũng đã giới thiệu máy lọc hợp kim, thiết bị lọc màng paladi và hệ thống tách khí đa{4}}đặc điểm kỹ thuật đã được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực điện, chất bán dẫn và điện tử.
Dựa trên nền tảng vững chắc này, bước đột phá mới nhất của viện trong việc tách hydro{0}}heli chứng tỏ khả năng phát triển độc lập của Trung Quốc-các công nghệ cốt lõi tiên tiếnhỗ trợ trực tiếp cho các ngành công nghiệp chiến lược quốc gia.
Đóng góp cho sự phát triển xanh và bền vững
Ngoài các ứng dụng công nghiệp, việc khai thác khí heli còn hỗ trợ các mục tiêu rộng lớn hơn của Trung Quốc làđỉnh carbon và tính trung hòa carbon. Bằng cách cải thiện hiệu quả sử dụng khí đốt tự nhiên và giảm chất thải, công nghệ mới góp phần thực hiện năng lượng sạch hơn. Hơn nữa, việc sản xuất kép hydro-có độ tinh khiết cao phù hợp với tầm nhìn của Trung Quốc về việc phát triển nền kinh tế hydro như một phần của quá trình chuyển đổi năng lượng sạch.
Nhìn về phía trước, GRINM đã bày tỏ cam kết tiếp tục phát triểncông nghệ tiên tiến trong tách và lọc khí, tập trung vào các ngành chiến lược mới nổi và các ứng dụng định hướng{0}}trong tương lai. Bằng cách nâng cao chất lượng sản phẩm và vượt qua các nút thắt công nghệ, viện này nhằm mục đích củng cố hơn nữa vị thế toàn cầu của Trung Quốc trong công nghệ helium và hydro.
Kỷ nguyên mới cho ngành công nghiệp Helium của Trung Quốc
Việc áp dụng thành công bộ phận tách hydro{0}}heli của GRINM thể hiện một bước đột phábước nhảy vọt lớn về khả năng khai thác khí heli của Trung Quốc. Nó chứng tỏ sự đổi mới của Trung Quốc có thể vượt qua-những thách thức kỹ thuật lâu dài đồng thời góp phần ổn định nguồn cung toàn cầu như thế nào. Quan trọng hơn, nó cho thế giới thấy rằng Trung Quốc không còn chỉ là nước tiêu thụ khí heli lớn mà đang nhanh chóng trở thành quốc gia dẫn đầu về công nghệ khai thác khí heli.
Khi thị trường heli toàn cầu phải đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng từ các ngành công nghiệp tiên tiến, sự tiến bộ của Trung Quốc mang lại cả cơ hội hợp tác quốc tế và an ninh trong nước. Tiến bộ công nghệ này không chỉ củng cố sự độc lập về công nghiệp của đất nước mà còn hỗ trợ vai trò của nước này như một bên liên quan có trách nhiệm trong việc đảm bảo sự ổn định của nguồn cung helium toàn cầu.
Bước đột phá về khai thác khí heli của Trung Quốc là một thành tựu mang tính bước ngoặt phản ánh sự phát triển của quốc giasức mạnh khoa học, khả năng phục hồi công nghiệp và tầm nhìn chiến lược. Với việc tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển, Trung Quốc sẵn sàng đóng vai trò nòng cốt trong việc định hình tương lai của ngành công nghiệp heli và đảm bảo sử dụng tài nguyên bền vững trong nhiều thập kỷ tới.
