an197 (an197) wrote,
an197
an197

Categories:

Гелий в эфире.Или в Эфире ....Гелиополитика..1

Отвлекаясь от научных терминологий о гелии,немного о гелио(гео)политике в области природного газа.
[Spoiler (click to open)]
Источником промышленного получения гелия является природный газ,в котором он присутствует в качестве компонента-примеси.Вместе с утилизацией природных газов идут и потери гелия,он улетучивается в атмосферу.Все гелиевые заводы извлекают его из природных газов путем низкотемпературной ректификации.Посколько низкие температуры достигаются в основном   многократным сжатием,компрессорными установками,очевидно,что это очень металло- и энергоемкий процесс,поэтому чем выше содержание геля в газе,тем ниже  себестоимость извлечения..Местрождениями с высоким содержанием гелия располагают Россия,США,Канада,Алжир,Катар...  В последнее десятилетие гелий начали активно получать на предприятиях по производству сжиженных газов.(СПГ).Высокогеливые газы повсеместно активно разрабатываются с извлечением гелия.В результате его ресурсы в верхних месторождениях постепенно истощаются.Одновременно расширяются его области применения,соответственно растут объемы спроса и производства,на 6-10% в год.
Гелий незаменим.
Слишком специфичны и уникальные его свойства,и соответственно области применения.И все качественные ресурсы сегодня находятся в поле геополитических интересов крупнейших экономик мира.
Единственный на сегодня способ сохранение ресурса качественного гелия,его ивлечение из метана и газов в объеме,превышающим спрос на него,и закачка излишков в подземные газохранилища в виде азотно-гелиевого концентрата..
В США для освоения высокогелиевых газов и создания гелиевого резерва в свое время была принята государственная программа охраны его ресурсов.
В России современные законодательные меры по охране(защите) ресурсов гелия от потерь,в отличие от США,отсутствуют.
Последствия от этого ..ну скажем колоссальные.Как только на полную заработает газопровод в Китай,ежегодные потери гелия без его извлечения будут близки к масштабам его годового мирового потребления.
Применение гелия..
Космическая программа ,Волоконная оптика,
Дыхательные аппараты,токомаки,МГД-генераторы,криотурбогенераторы,уникальные электродвигатели со сверхпроводящими обмотками,сверхпроводящие индуктивные накопители для консервации электроэнергии и выравнивания пиковых нагрузок,передача электроэнергии по сверхпроводящим кабелям без ее потерь.Проводились эксперименты по сверхпроводимости гелия
Ток в магнитном поле в несколько сот ампер на свинцовом кольце,помещенном в жидкий гелий в течении двух лет не затухал,не изменился и не выделял тепло..
Особой строкой идут сверхпроводящие роторы-магниты для скоростного транспорта,которые позволяют развивать наземную скорость движения до 500-600 км в час.Это страны Китай,Япония..В перспективе Германия,страны ЕС.
При жидком гелии меняются свойства веществ,как пример прочность аллюминия на разрыв возрастает в 150 раз.
Магнитные  медицинские томографы.Сверхпроводящие квантовые интерферометры.
Американская система СОИ снабжена детекторами охлаждаемые жидким гелием.
Знаменитый андронный коллайдер в Швейцарии заполнен на всю протяженность 24 км жидким гелием.
Атомная энергетика.Система охлаждение в реакторах.Перспективное Создание модульных реакторов с гелиевым охладителем.
Сварка и резка металлов
Производство микроэлектроники..
Гелиевые лампы,лазеры
Как видно из этого далеко не полного перечня,практически все отрасли потребления гелия это новые и прогрессивные технологии,которые и дадут следующий этап развития цивилизации.То есть тот кто будет отлучен от источника потребления или же производства гелия,тот рискует остаться в старом промышленном укладе..
И здесь очень интересный расклад по потенциальным лидерам и аутсайдерам в этом гелиевом пионерском соревновании..
На сегодня из метана и др.газов извлекаются примерно 200-220 млн куб.метров гелия.Попутно утрачивая еще около 700 млн куб.метров при сжигании..Извлечение гелия из газов технологически очень сложный и дорогой процесс,но его сырьевая база в мире ограниченна и в быстрой перспективе медленно,катастрофически медленно восполнима.А замены ему во многих областях как писалось выше нет.А извлекается он в том числе из метана..А это значит что для более качественного его извлечения нужно вкладывать огромные денежные средства.Это к проблеме,почему природный газ  не дешевеет,а дорожает...
Основываясь на сложившихся тенденциях технического  развития ,и соответственно динамики потребления гелия,можно спрогнозировать рост его потребления.Но невозможно прогнозировать рост его производства за счет увеличения извлечения.
Как пример строительство в Китае транспортных веток на магнитном подвесе(использование сверхпроводимости гелия)увеличило его потребление на 50-60%.Дальнейшее развитие такого вида жд веток соттветственно прогнозирует рост потребления еще минимум на столько же в одном только Китае.Ведутся работы и в Германии по созданию Трансевропейской линии,в США,Японии.И здесь начинает вступать в свои права жесткая конкуренция за источники получения гелия..О них чуть ниже..
.....
В скоплениях углеводородных газов гелий сосредоточен в основном на глубинах менее 3.5 км.в континентальных структурах.Содержание гелия в морских месторождениях обычно ниже.В основе оценок сырьевой базы гелия лежат два параметра-запасы природых газов,дифференцированных по возрастным категориям и глубинам,и среднее содержание гелия в них.Различие в подходах государств к выбору сырьевой базы гелия для его извлечения вынуждает их при оценке ресурсов гелия в мире учитывать его в природных газах при разных гелиосодержаниях,и соответственно закупать его,подстраиваясь под уже построенную производственную структуру.
Так во Франции производство ориентируется на сырьевую базу газов с содержанием азота 12-14%,и гелия 0,045%,импортируемых с Голландии,в России 0.056%.В США из газов с содержанием гелия 0,4%...
В настоящее время примерно 80% всей мировой добычи гелия производится из газов с гелиосодержанием от 0,3%.
20% из газов с гелиосодержанием 0.09-018%.
Себестоимость извлечения одного кубического метра гелия из газов с гелиосодержанием 0.02% составляет от 30 долл.США при учете дполнительной товарной продукции.и с 0.005% не менее 120 долл.США.
Исходя из сумарных запасов природного газа на сегодня суммарные запасы гелия составляют порядка 75млрд метров кубических.
Основная часть запасов углеводродных газов -80% содержит меньше 0.05% гелия в своем составе.
В мире выявлено в четыре района,которые соответствуют возможностям продуктивного накопления гелия в газах больше 0.15%.
Это Восточно-Европейский,Сибирский,Северо-Американскийи Африканский районы.
Африка -это Алжир,Ливия,Египет. с содержанием 0.17% гелия в природных газах.
Восточное -Европейский район -Это Польша,Украина.
Россия- все продуктивные гелисодержащие запасы это Восточная Сибирь(0.2%-0.6%)
Это Иркутская обл,Эвенкия,Якутия.Суммарные запасы гелия по Восточной Сибири составляют примерно 25 млрд.куб.метров.с содержанием гелия в газах до 0.6%.Причем большинство местророждений подготовлены к промышленному освоению,и Уже начинают поставляться по газопроводам на Сахалин,и в Китай,в Германию.
Очень долгое время США были монополистами в производстве гелия,содержание которого в большинстве запасах природного газа было больше 1%.
Во второй половине 20 века в России состоялось открытие уникальных по ресурсам высококачественных гелиесодержащих месторождений природного газа.Определилась реальная возможность и угроза потери ведущих позиций Соединенными Штатами монопольных позиций по наличию сырья для производства гелия,рассматриваемого в США как стратегический вид.
В области производства гелия США также начали терять ведущие позиции в связи с развитием транспорта газа в сжиженном виде.В начале 21 века  в нескольких странах начато строительство группы заводов по производству жидкого метана,и одновременно гелия..И хотя нынче приоритет годового производства гелия остается за Штатами,монополия на его сырьевую базу утрачена,и они начали терять монополию на его производство.
Производство гелия находится в жесткой зависимости от масштабов добычи газа.И хотя предпринимаются меры по защите от потерь в уже добытом газе,все равно государства вынуждены заниматься увеличением объема добычи,или же для переориентирвки закупок газа для покрытия спроса в гелии в промышленности.
И здесь особая роль в решении этого вопроса принадлежит России,поскольку именно на её территории сосредоточенна значительная часть ресурсов гелия в высококачественном гелиевом сырье.
В 2006 году при Кебриджском универститете по проекту Ресурсы гелия были начаты при поддержке компании ВОС трехгодичные исследования,цель которых изучение сроков исчерпаемости этого ресурса,а также алгоритм его добычи и производства в мире.
Эти исследование позволили дать картину развития,или торможения для мировой промышленности направлений исследований в области ядерной энергетики,криогенных технологий,наземного скоростного транспорта,здравоохранения,микроэлектроники,космических и оборонных исследований,и многих других,только зарождающихся областей потребления гелия,основанных на его уникальных,незаменимых на сегодня свойствах.Результаты этих исследований стали толчком последующих геополитических событий,а также развитию именно такой конфигурации строительства газопроводов из России в Китай,Германию и Турцию.И все дальнейшие развитие событий нужно рассматривать в первую очередь исходя из конкуретной составляющей в производстве гелия и поствке гелийсодержащего природного газа потребителям..
Tags: Война, Гелий, Интересно
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments