Trung Quốc phát triển thiết bị khai thác heli siêu tinh khiết

Interesting Engineering hôm 27/8 đưa tin Vacree Technologies, công ty công nghệ đông lạnh và chân không đầu tiên tại Trung Quốc có trụ sở ở Diên An, tỉnh Thiểm Tây, giới thiệu thiết bị có khả năng sản xuất heli từ nguồn khí tự nhiên với độ tinh khiết 99,99997%. Mức độ tinh khiết được gọi là cấp 6N9 này có nghĩa chỉ có một phân tử tạp chất trong mỗi triệu phân tử heli. Đây là đột phá trong quy trình chiết xuất kết hợp, giúp vượt qua hạn chế của phương pháp truyền thống. Theo Science and Technology Daily, hệ thống của Vacree có thể hoạt động liên tục, sản xuất tới 400.000 m3 heli siêu tinh khiết mỗi năm.

Thành tựu trên là kết quả của 6 năm nghiên cứu do nhà khoa học Rong Chengxu đứng đầu. Quy trình này kết hợp nhiều bước: khử hydro xúc tác loại bỏ tạp chất hydro, tách màng và hấp thụ dao động áp suất giúp lọc các khí như nitơ và methane, tinh chế nhiệt độ cực thấp để loại bỏ neon. Cách tiếp cận nhiều lớp như vậy cho phép nhóm nghiên cứu thu được heli với độ tinh khiết hiếm thấy trên thế giới.

Heli, nguồn tài nguyên không thể tái tạo chiết xuất từ khí tự nhiên, được đánh giá cao nhờ các đặc điểm như nhiệt độ cực thấp và tính trơ hóa học, đóng vai trò quan trọng ở những cơ sở khoa học quy mô lớn, ứng dụng y tế cao cấp và ngành hàng không vũ trụ. Nguyên tố này duy trì nam châm siêu dẫn ở nhiệt độ đông lạnh trong máy gia tốc hạt và máy cộng hưởng từ (MRI). Nó cũng được sử dụng trong sản xuất bán dẫn, hệ thống điều áp trong chuyến bay vũ trụ và ứng dụng hạt nhân. Tuy nhiên, việc đảm bảo nguồn cung cấp heli siêu tinh khiết cần thiết cho các hệ thống khoa học và hàng không vũ trụ, vẫn khó khăn và tốn kém.

Theo China Daily, độ dồi dào của heli trong các mỏ khí tự nhiên của Trung Quốc trung bình chỉ ở mức 0,03-0,05%, thấp hơn nhiều so với mức 1-7% ở những mỏ quốc tế giàu heli quốc tế. Ngưỡng tinh khiết 99,9999% trở thành thách thức lớn đối với công nghệ chiết xuất truyền thống, bao gồm tách đông lạnh và hấp thụ dao động áp suất. Điều này khiến Trung Quốc phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu đắt đỏ để đáp ứng nhu cầu heli siêu tinh khiết.

An Khang (Theo Interesting Engineering, China Daily)