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路宇点点头问:“那我们国家呢?”
徐拓说:“夏国的情况又不一样。夏国是一个贫氦国家。数十年以前,当资本主义列强对我国进行封锁的时候,我国几乎没有可靠的氦源,据说全国只有一口气井的氦量能够达到技术上可收集的水平。”
路宇表示知道了,心里却知道:随着连年的消耗,利坚国政府的氦源已经几乎消耗殆尽,氦气的消耗量却在逐日增加(看看全世界mri核磁共振机器增长速度就知道了),所以价格几乎连夜翻番。有人统计过,近十年以来,液氦价格翻了20倍。所以到后来日消耗液氦20升的实验室,就需要搞一个氦气收集…液化系统来降低成本。(当年开了高氦含量的气井的石油公司现在都在赚大钱。。。不过如果考虑了分离成本的话,还是没有直接开天然气来的赚钱)
这时候徐拓的精神上来了,想要好好的说到说到关于氮气战略的问题。
第227章 飞艇试飞2()
徐拓开始科普:“首先,氦气是不可再生资源啊。彼得·沃泽斯是剑桥大学化学家、皇家化学学会会员。他在皇家学会圣诞讲座中强调,如果氦气继续浪费在节日和聚会的气球里面,在三十到五十年之后会带来“严重问题”,因为氦气没有廉价合成渠道,而一旦进入大气层就回不来了。氦气在医院中以液氦形态用于冷却mri的超导磁铁,还用于和氧气混合制造人工空气。这些医学应用已经拯救了诸多生命。除了医学领域,它还用来冷却许多重要设备,用作惰性气体保护敏感电子元件,还有航天领域的诸多应用。
但是,作为一种单质气体,氦气是无论如何也没办法以廉价方式人工合成的,拿高速质子去撞击锂或者硼的成本低不了;而它虽然是宇宙中第二多的元素,但是因为太轻,地球引力场拉不住它,在大气层中的含量极低,无法从空气中收集,据估计就算全世界的空气冷凝厂都转行生产氦气,产量也只能满足全世界需求的1%。目前地球上现存的氦气实际上几乎全部都来自放射性气矿藏中氦气的含量可高达7%。但是和石油天然气不同,对氦气的开采和利用显然没有那么精打细算元素的衰变,而唯一的工业生产渠道也只有开采衰变后被困在地下的氦气,全世界75%的氦气来自利坚国国。
”
这完全超出了路宇的想象,路宇一点也插不上嘴,只能看着徐拓继续。
徐拓:“尤其坑爹的是利坚国联邦氦气储备这件事情。这个氦气储备库占据了全世界氦气储量的30%,当年(1925)是作为飞艇的战略储备而建立的,但是现在飞艇几乎退出军事用途,而这个储备库耗费了大量维护经费,使得国会决议在2015年之前卖掉其中全部的氦气,然后将整个储备库废置。这项决定使得现在国际市场的氦气极其廉价,大家都不觉得这是重要的物资。这也是为什么目前市场的氦气价格比较便宜。彼得·沃泽斯说:“如果我们再继续把氦气浪费在气球这样的非必需品上,任其飘到空中,50年之后,我们的子孙大概会这么说,‘难以置信,他们竟然用氦气这么宝贵的资源充气球玩儿!’支持保护氦气资源的还有诺贝尔物理奖得主robertrichardson,他建议现行的氦气价格应该翻上20倍。”
路宇说:“所以说,飞艇的使用成本会随着时间的推移而逐渐的长高。”
徐拓点点头。
路宇问:“那你把氦气的成本算上去了吗?”
徐拓摇摇头,说:“这肯定不会算上去,那不是主动降低作品的评分。”
路宇:“看来以后得找其他的物质来代替氦气的作用。”
徐拓摇摇头说:“没那么容易啊!在工业上面,氦气有几个用途基本是不可替代的:
1。氦气的惰性及高传热性,用在金属焊接上作为保护气,比如纯铝或铝合金焊接,必须使用氦气+氩气的混合气才能保证焊缝完整。铝合金的应用,(高铁),动车我们最熟了;2。氦气添加入汽车安全气囊,也是保证安全必须。目前,这个也是最大的一个消耗氦气的领域;3。高科技就不用说了,只有氦气才能提供接近于绝对低温的环境。之前欧洲大型强子对撞机lhc就是因为液氦系统泄漏,导致延误;4。在激光行业,添加氦气的组分气是必须的。总的来说,氦气广泛应用于军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、管道检漏、超导实验、金属制造、深海潜水、高精度焊接、光电子产品生产等。”
徐拓将车开入夏闽大学的校园,放缓速度接着重回旧题:“制备氦气有四种方法:1、冷凝法:天然气提氦在工业上采用冷凝法该法工艺包括天然气的预处理净化、粗氦制取及氦的精制等工序,制得99。99%的纯氦气。
2、空分法:一般采用分凝法从空气装置中提取粗氦、氖混合气,由粗氦、氖混合气制纯氦、氖混合气经分离及纯化,制得99。99%的纯氦气。
3、氢液化法:工业上采用氢液化法从合成氨尾气中提氦。该法工艺是低温吸附清除氮、精馏得到粗氦加氧催化除氢及氦的纯化,制得99。99%的纯氦气。
4、高纯氦法:将99。99%的纯氦进一步用活性炭吸附纯化制得99。9999%的高纯氦气。
但是都需要先天的地理条件,或者有着极高的制备难度。因为空气中含量极低,液化提取成本太高,所以我国一般会购买氦气。除了利坚国外,毛熊国和卡塔尔的气田开采量大,目前夏国的氦气,基本是进口。大量的氦气,使用液化tank(液态)或tubetrailer(高压基装钢瓶)运进来。居然有不小的比例使用在广告氦(就是气球),真是没天理啊!”
徐拓最后感叹了一句,将车停下来,路宇发现车已经开到了夏闽大学机械学院的门口。
其实路宇心中还有一个疑问,既然讲述了氦气这么长时间为什么不干脆利用氢气来代替氦气呢?确实氦气是比较难以制取的,但是相对于氦气氢气的制备就比较简单,成本也比较低廉。
徐拓和路宇进入机械学院,徐拓轻车熟路的到了一个房间,跟李娜的老师打好招呼,做好登记。和路宇一起用小车将一钢瓶的氦气运到车上。
开车将所有的东西运到夏闽大学的操场准备进行试飞试验。
徐拓将橡皮胶管插在飞艇的气囊充气口上,另外一头接在充满氦气的钢瓶上,不一会儿,飞艇的气囊就涨了起来,出现了飞艇的雏形,好在这时候还没都少人来到操场,所以没有人注意到这个庞然大物的诞生。
插在地上的地基与飞艇相连的绳子被绷得直直的。
稍稍的刮来一阵风,飞艇就被风刮的偏向风向的方向。这就是飞艇,热气球这一类航空器的不足之处,外界环境稍稍有一点变换,航空器就会受很大的影响。
第228章 起飞()
路宇问:“这个飞艇的名字是什么?”
徐拓听了之后说:“没起。”
路宇:“这么草率!你不给它起个名字?”
徐拓一挑眉说:“飞向黎明怎么样?”
路宇撇撇嘴说:“日后再议吧。”
谁能想到日后谁也没有想出好的名字,结果继续沿用了这个名字。
二人,继续准备试航任务。路宇突然想到:“徐拓,你申请了航空飞行器,升空许可吗?这一片是管制空域吗?”
徐拓笑出了声:“你是认真的吗?”随后解释道:“原则上只要上天飞,都得向相关部门报批,但以目前夏国的空域管理状况来看,如果你去报批,会被人笑话的,繁琐的部门和手续,估计就算是业内人士都未必搞得清楚,即便现在很多的通用飞行,都是打的擦边球
一般航线或者航路,至少有300米以上的超障高,就是划一块区域,以该区域中最高障碍物,再往上留出至少300米来配备高度层。比如最高为313米,那么该区域最低安全高度层就是900米。再往上,能飞多高,就是由飞行器的性能来决定的,一般的航班飞行集中在8000米到13,000米之间,少量的能飞到15,000米。”
路宇完全沦为了听客,看徐拓手脚嘴三者一起使用:“一般来说,载人的航天器就属于国家管制的范围了,是需要审批才可以的,一是因为航空的管制以免影响航空安全二是因为航天器的特殊危险性,所以,必须要审批。等待空域的最低高度层,距离地面最高障碍物的真实高度不得小于600米。8400米以下,每隔300米为一个等待高度层;8400米以上,