كيف يتم تعدين الهيليوم؟

في وقت النشر ، هناك ما يقرب من ثماني سنوات من الهيليوم متبقية في أكبر احتياطي للهليوم في العالم في أماريلو ، تكساس ، بناءً على معدل الاستخدام الحالي في العالم. تزود الولايات المتحدة 30 في المائة من إمدادات الهليوم في العالم من الاحتياطي الفيدرالي للهيليوم. سيؤثر نقص الهيليوم هذا على مجموعة واسعة من تطبيقات الهيليوم. الهليوم هو أحد مكونات الغاز الطبيعي ، لذا فإن طرق استخراج الهيليوم من الأرض هي نفس الطرق المستخدمة في تعدين الغاز الطبيعي.

يتم استخدام جهاز الحفر للتنقيب عن الغاز الطبيعي أو الميثان. يكون الضغط تحت الأرض أكبر ، لذلك عندما يتواجد الغاز يرتفع إلى القمة. يملأ الغاز الفراغ في خط جهاز الحفر ويتم توجيهه عبر سلسلة من الأنابيب إلى المصنع. داخل المصنع ، تتم إزالة الماء وثاني أكسيد الكربون لمنع خطر انسداد الجليد للأنابيب أثناء عملية التبريد.

افصل الغاز الطبيعي عن النيتروجين. خفض درجة حرارة الغاز الطبيعي واستخدام وحدة طرد النيتروجين لفصل النيتروجين عن الغاز الطبيعي. يتركز غاز الهليوم داخل النيتروجين. افصل غاز الهليوم عن النيتروجين باستخدام وحدة فصل مبردة. استخدم الضاغط لضغط الغاز ثم يتمدد الغاز في وعاء كبير ، مما يخلق تأثير التبريد. عندما يبرد الغاز ، ينفصل الهيليوم عن النيتروجين.

أثناء عملية فصل العناصر ، تتكثف العناصر أو تتسيل. سيتحول الغاز الطبيعي إلى سائل تتراوح درجة حرارته بين -15 و -25 درجة مئوية. في هذه المرحلة يتم إزالة غاز النيتروجين من الغاز الطبيعي. يصبح النيتروجين سائلاً عند درجة حرارة -70 درجة مئوية. تتم إزالة غاز الهليوم من النيتروجين. يسيل الهيليوم عند -250 درجة مئوية. الهيليوم السائل هو 99.9 في المائة هيليوم نقي من الأرخص نقل الهيليوم كسائل ، لذلك يمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة.

غالبًا ما يستخدم الهيليوم كمبرد. في كابلات الألياف الضوئية ، يستخدم الهيليوم السائل لتبريد السيليكا المنصهرة. يستخدم الهيليوم أيضًا كمبرد للمغناطيس في التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير بالرنين المغناطيسي. في كروماتوغرافيا الغاز ، يستخدم الهيليوم كغاز حامل حيث يكتشف الجهاز العناصر ويحددها. لاستكشاف الفضاء ، يستخدم الهيليوم كعامل ضغط. إنه غاز غير تفاعلي يملأ الفراغ ، ويمنع الانفجار الداخلي. يستخدم الهيليوم أيضًا ككاشف للتسرب لأن حجم جزيئاته صغير جدًا بحيث يمكن الهروب منها بسهولة. ومع ذلك ، فإن أحد أشهر استخدامات الهيليوم هو نفخ البالونات.