據說地球上的氦氣再過二三十年就會消耗殆盡,對生物有沒有影響?

氦在宇宙中非常普遍和豐富,幾乎占宇宙物質的四分之一,但其中絕大多數存在于恒星中。氦氣在地球上非常稀有,地球上的氦主要是由天然鈾和釷在地下經過數十億年的衰變而形成的,衰變速度超級慢,這些元素的部分輻射由α粒子組成,α粒子形成氦原子的原子核。生成的氦氣其中的一部分會到達地表并進入大氣層,大氣中大約有百萬分之五的氦,氦是一種非常輕的元素,會迅速上升并逃逸到太空中,其余的則被困在巖層中,與巖層中形成的天然氣混合。

氦氣有獨特的優點。氦氣沸點僅僅為4.2開爾文,比絕對零度高4度,液態氦氣在所有元素中溫度最低,同時高度穩定,幾乎不發生化學反應,并且非常輕。因此氦氣開始被用于電弧焊絕緣,后來又被用于超導體和核反應堆,以及低溫學等領域。氦作為冷卻劑的使用是當今氦的主要用途。

目前沒有化學方法可以制造氦,氦源來自巖石中非常緩慢的放射性衰變,依靠天然氣加工的副產品。然而,并不是所有的天然氣儲藏都含有氦,而且企業提煉副產品氦并不總是有經濟利益,地球上只有14家工廠將氦氣提煉成液態,其中7家位于美國,其余的分布在卡塔爾、阿爾及利亞、俄羅斯、波蘭和澳大利亞。目前,從空氣中提取氦氣的成本高得離譜,從空氣中提取氦的成本大約是從天然氣儲量中提取氦成本的1萬倍。

由于氦氣的不可再生性,許多專家估計,氦氣將在25至30年內耗盡,如因其在氦超流方面的研究獲得了1996年的諾貝爾獎的康奈爾大學部的物理學教授羅伯特·理查森警告說,氦的供應正以前所未有的速度被使用,可能在一代人的時間內就會枯竭。但是氦氣再過二三十年就會耗盡的說法也有巨大爭議。

地球上的氦氣要比之前估計的要多

最近的研究表明,氦的含量比科學家之前估計的要高,尤其是地下水中的氦。在這項新研究中,來自牛津大學部的科學家對北美的天然氣樣本進行了質譜分析發現,氦是通過溶解在地下水中,從地下水將氦輸送到天然氣礦的。這一機制表明,我們可能低估了氦的儲量,等待開發的氦比之前認為的要多得多。

從美國的氦氣相關政策中也可以看出來,氦氣并不是未來的關鍵資源

1925年,美國就建立了國家氦儲備庫,作為軍用和商用飛艇的戰略氦儲備。1927年的氦控制法案禁止氦的出口。在第二次世界大戰期間,氦再次成為重要的戰爭材料比如給遠程轟炸機的輪胎充氣使飛機可以攜帶更多燃料進行更長的航程。戰后,氦的需求增長如此之快,以至于政府在1960年強制實施了氦法案修正案,以儲存氦氣供未來使用。到1971年,氦儲存計劃被取消。幾年后,又開始儲存氦。截至1993年,政府儲存的氦氣大約有10億立方米。然而到1996年的《氦私有化法案》規定,政府需以低于市場的價格出售所有儲存的氦。

得益于美國大規模銷售儲備氦氣,現在的氦氣確實廉價且存在浪費情況,但如果未來氦氣使用成本上升,用戶將更有可能采用節約和回收方式使用氦氣。氦氣不會在短時間內消耗殆盡,據估計,目前和未來世界各地氣井中所含氦氣的數量至少可以持續200至300年,不會快于石油的枯竭速度。

6 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 毛病,很多礦床也產氦氣

  2. 從外太空采取

  3. 大氣中就有氦,開采成成本高而已,據說非洲還有不少沒開的

  4. 據說地球就要流浪了,快去買地下室吧!

  5. 等人類實現大規模可控核聚變后,氦氣就會被大量生產出來了。

  6. 氦氣是自然界中最少的惰性氣體之一,由于具有穩定的化學性質,在自然條件下很難參與化學反應,所以推測不會對地球生物具有影響