Kann Heliumgas hergestellt werden?

12.07.2023

1. Kann Helium künstlich hergestellt werden?

Ja, derzeit gibt es vier Zubereitungsmethoden
Kondensationsverfahren: Das Kondensationsverfahren wird in der Industrie zur Gewinnung von Helium aus Erdgas eingesetzt. Der Prozess dieser Methode umfasst die Vorbehandlung und Reinigung von Erdgas, die Produktion von Rohhelium und die Raffinierung von Helium, um 99,99 % reines Helium zu erhalten.
Luftzerlegungsmethode: Im Allgemeinen wird die Methode der fraktionierten Kondensation verwendet, um das rohe Helium- und Neon-Mischgas aus der Luftvorrichtung zu extrahieren, und das reine Helium- und Neon-Mischgas wird aus dem rohen Helium- und Neon-Mischgas erzeugt. Nach der Trennung und Reinigung erhält man 99,99 % reines Helium.
Wasserstoffverflüssigungsmethode: In der Industrie wird die Wasserstoffverflüssigungsmethode verwendet, um Helium aus dem Endgas der Ammoniaksynthese zu gewinnen. Der Prozess dieser Methode besteht aus der Niedertemperaturadsorption zur Entfernung von Stickstoff, der Rektifikation zur Gewinnung von Rohhelium plus katalytischer Wasserstoffentfernung mit Sauerstoff und der Heliumreinigung zur Gewinnung von 99,99 % reinem Helium.
Methode mit hochreinem Helium: 99,99 % rein Helium wird durch Aktivkohleadsorption weiter gereinigt, um 99,9999 % hochreines Helium zu erhalten.

Erstens: Was die Ressourcenreserven und die Qualität angeht, ist der bisher gefundene Heliumgehalt im Vergleich zur Welt immer noch zu gering, obwohl sich in unserem Becken Helium befindet, nämlich nur 11×10^8 Kubikmeter, was etwa 2,1 % der weltweiten Gesamtmenge ausmacht. Im Gegensatz dazu verzeichnete der Heliumverbrauch in meinem Land von 2014 bis 2018 eine durchschnittliche Wachstumsrate von 11 %. Es zeigt sich, dass Chinas Heliumreserven nicht ausreichen, um einen enormen Verbrauch zu decken. Selbst wenn es entwickelt ist, ist das meiste davon immer noch auf Importe angewiesen. Darüber hinaus ist die Qualität des derzeit erforschten Heliums relativ schlecht und erreicht nicht das kommerzielle Niveau, und selbst wenn es abgebaut wird, kann es nicht verwendet werden. Die zweite Frage ist die Frage der Entwicklungsausrüstung und der Effizienz aus der Sicht der Erdgas-Helium-Extraktionsausrüstung. In meinem Land gibt es nur sehr wenige Heliumextraktionsgeräte, beispielsweise in der Stadt Dongxingchang, Kreis Rongxian, Provinz Sichuan. Dieses Gerät wurde 2011 umgebaut und ist für die Reinigung von Helium zuständig. Die Reinheit des produzierten Rohheliums beträgt etwa 80 %. Anschließend muss das Rohhelium zur weiteren Reinigung zur Chengdu Natural Gas Chemical Plant mit einer jährlichen Produktion von 20×10^4 Kubikmetern reinem Helium transportiert werden. Aufgrund der Ausrüstung und der Reinigungseffizienz ist es für uns daher auch schwierig, Helium selbst zu produzieren, sodass wir uns nur auf Importe verlassen können.

Es handelt sich nicht um einen unendlichen Vorrat an Ressourcen. Derzeit steigt die weltweite Nachfrage nach Helium rasant, das Angebot ist jedoch sehr begrenzt. Das bedeutet, dass wir mit diesem kostbaren Element sorgfältiger umgehen und Alternativen finden müssen, um unseren wachsenden Bedürfnissen gerecht zu werden.

Denn sowohl Wasserstoff als auch Helium sind sehr leichte Gase. Helium ist ein Edelgas, Wasserstoff ist jedoch sehr aktiv, brennbar und explosiv. Wasserstoff-Luftschiffe wurden aus Sicherheitsgründen abgeschafft.

Ja, das heutige Helium III wird durch den Zerfall von Tritium gewonnen. Nur wird Tritium mittlerweile durch die Bestrahlung von Lithium VI in einem Kernspaltungsreaktor gewonnen.