氦气面临广泛挑战后出现乐观迹象   一年的供应限制、运输压力和价格上涨再加上战争和事故、医疗保健挑战和飙升的半导体需求——为应对“氦气短缺 4.0”的运营商创造了一场完美风暴。然而，在阿布扎比 MENA 工业气体 2022 会议开幕当天，“全球氦气和 MENA 在供应链中的作用”会议发出的明确信息是，无论是通过新产品，还是通过新产品，新的或返回的能力和市场发展。   市场经历了前所未有的压力，这主要是由于俄罗斯天然气工业股份公司/阿穆尔的天然气爆炸，但如果明年它再次出现，预计它将对供应做出重大贡献并帮助缓和价格，同时还有其他新的强大管道项目。代表们听说不到 2.9bcf 的新供应预计将在2026年投产。   一个主要警告是持续存在的地缘政治风险，这将继续带来不确定性。到2026年，俄罗斯在氦气中的份额预计将从2%左右增加到26%，北美 (53-37%) 和卡塔尔 (31-27%) 预计在未来四年仍将占据主导地位年。   Gulf Helium Services总经理Mazin Babiker表示：“由于全球物流的复杂性和全球氦气短缺，对冷却的需求增加了。”容器温度应低于 80 (-193C) 才有资格在源头进行填充，而将LHe从冷容器转移到热容器的过程最多需要两周时间。 氦气对于医疗保健行业和超导性至关重要。MRI 市场在 2021 年价值48亿美元，预计在2022年至2030年间将以7.1%的速度增长，MRI机器的销售额预计到2028年将增至85亿美元。此外新癌症病例估计将从2020年的1930万增加到2040年的2890 万。   满足半导体和光纤需求同样是一个问题，因为这个快速增长的行业在过去五年中占氦气总消耗量的比例从7%增加到18%，航空和航天工业也是如此——它们需要氦气作为增压剂用于地面和飞行流体系统、用于冷却各种材料的低温剂、精密焊接应用和泄漏检测。    Kornbluth Helium Consulting 的创始人兼总裁 Phil Kornbluth表示俄罗斯天然气工业股份公司-阿穆尔天然气加工项目将是未来四年影响氦气市场的最大单一因素，并且在初始价格重新开放之前，它将是一种成本非常低的产品（低于 200 千立方英尺），因为定价是在基于通货膨胀的指数化的氦气短缺 3.0。导致 4.0 短缺的其他主要因素包括BLM的粗氦浓缩装置停运、卡塔尔的计划维护、阿尔及利亚的天然气部分从液化天然气生产转移到海底管道输送到欧洲、澳大利亚达尔文工厂的原料气耗尽以及避风港发生火灾堪萨斯州天然气加工厂。在卡塔尔和埃克森美孚的成本冲击的推动下，合同价格将继续大幅上涨，现货价格可能会继续走高。 但他表示，约 2-4% 的适度需求增长将受到新水厂建设的推动，电子设备将超过 MRI 成为主要应用。    反思市场内部的不同动态，他说：“如果 BLM 能够保持稳定运营，Helium 4.0 短缺最糟糕的时期应该已经过去，2023年可能是向充足供应过渡的一年，但这取决于时间和规模Amur 的生产——重启和产能提升可能会被推迟。 “当阿穆尔供应进入市场时，价格应该会放缓，到2024年供应应该会充足，但鉴于乌克兰和俄罗斯制裁的不确定性，这并不确定。”

环氧乙烷致癌的可能性有多大   环氧乙烷是一种有机化合物，化学式为C2H4O，是一种人造可燃气体。当它浓度非常高时会发出一些甜味。环氧乙烷易溶于水，燃烧烟草时也会产生少量的环氧乙烷，在自然界中可以发现极少量的环氧乙烷。   环氧乙烷主要用于制造乙二醇（一种用于制造防冻剂和聚酯的化学品）。也可用于医院和消毒设施，对医疗设备和用品进行消毒；它还用于食品消毒，以及在某些储存的农产品（例如香料和草药）控制虫害。   环氧乙烷如何影响健康   工人短期接触空气中高浓度的环氧乙烷（通常是普通人的数万倍）会刺激肺部。短期和长期暴露于高浓度环氧乙烷的工人会出现头痛、记忆力减退、麻木、恶心和呕吐等症状。   有研究发现，孕妇在工作场所接触高浓度的环氧乙烷会导致一些女性流产。另一项研究发现没有这种效果。需要更多的研究来了解怀孕期间接触的风险。   一些动物长时间（数月至数年）吸入环境中浓度非常高的环氧乙烷（比一般室外空气高10，000倍），会刺激鼻子、嘴和肺；并有神经系统和发育的影响，以及雄性生殖问题。一些吸入环氧乙烷数月的动物也出现了肾脏疾病和贫血（红细胞数量减少）。   环氧乙烷致癌的可能性有多大 接触最高的工人，平均接触时间超过10年，患某些类型的癌症的风险更高，例如某些血液癌和乳腺癌，在动物研究中也发现了类似的癌症。美国卫生与公众服务部（DHHS）已确定环氧乙烷是一种已知的人类致癌物。美国环境保护署得出结论是，吸入环氧乙烷对人类有致癌作用。   如何降低接触环氧乙烷的风险   工人在使用或制造环氧乙烷时应佩戴防护眼镜、衣服、手套，并在需要时佩戴呼吸防护设备。

印美半导体合作及其可能的结果   美国希望扩大与印度和中国台湾等地区在制造半导体方面的合作伙伴关系。它已承诺协助印度建设该部门。由于其激励计划，印度预计将带来约 250 亿美元的总投资，该计划旨在促进当地的半导体制造。目标是使印度成为全球供应链的主要参与者。   印度政界、工业界和科学界如何看待这种合作？   印度国民议会认为，美国和印度行业代表之间签署的谅解备忘录看起来是朝着正确方向迈出的一步，但未能提供任何实质性内容。 印度合作的批评者表示，在过去的7到8年里，印度似乎在全球市场上迷失了方向。它只是试图在不了解西方和印度之间复杂性差异的情况下模仿西方。印度一直无法向如此复杂的资本密集型行业投入所需的资金。2019年，印度的半导体进口额为210亿美元，并且每年以15%的速度增长。印度国大党全国发言人 Pawan Khera表示“这个政府可能有很大的野心，但它没有能力实现它们。”   从表面上看，这笔交易似乎更像是一场地缘政治游戏，而不是贸易协议。反对派认为，美国只是想削弱中国在半导体制造领域的主导地位，并正在引诱印度在这场博弈中扮演区域代理人的角色。印度不明智地同意了一项除了保证之外别无他物的协议。印度成为全球半导体供应商的正确途径是加强本国产业。   虽然美国一直专注于发展自己的产业，但印度在与大国打交道时不能失去重点。印度的政治反对派指出，该国必须专注于建立自己的独立产业，而不是成为非实质性谅解备忘录和片面交易的初级合作伙伴。他们认为，如果印度允许这笔交易继续进行，将导致其本国半导体行业的重大崩溃，这将对该国的 MSME 部门产生重大影响。然而，印度工业界对美印协议持乐观态度。印度电子和半导体协会（IESA）副会长Sunil G. Acharya表示，包括英特尔、德州仪器、美光等在内的大多数美国半导体巨头已经在印度开展业务。这些专业的印度单位涉及半导体设计和验证以及其他支持服务。此外，还有几家成熟的国内无晶圆厂厂商为跨行业的全球公司提供设计服务。   印度学术界在这方面有一些有趣的观点。Abhinav Kumar Sharma 博士（IIT，孟买）是孟买 NMIMS 大学的教授（运营和数据科学），他认为在预测这种合作的范围和未来之前还有很多工作要做。Sharma 说：“印度目前在半导体制造业中处于起步阶段。印度政府致力于通过生产相关激励 (PLI) 计划为制造业提供动力。此外，由于中国供应链紧张，依赖半导体的行业最近受到冲击。俄乌战争导致惰性气体严重短缺，而惰性气体对制造半导体芯片至关重要。 由于战争没有任何停止的迹象，合作及其预期产出可能会受到不利影响。尽管美国公司向印度展示了很大的希望，但它在书面上签署的内容和向印度保证的内容似乎仍然存在差异。那么，可以预见的结果和未来前景如何？美国会兑现承诺吗？印度的半导体梦真的会像媒体报道的那样一飞冲天吗？   Acharya对此次合作非常乐观，并表示当受到 CHIPS 法案激励的美国半导体公司寻求在美国扩大或建立半导体制造时，他们很可能会考虑扩大在印度的设计、研发和支持服务足迹. 这将有助于行业的整体创新。诚然，许多全球巨头正在采取“中国加一”政策，以减少对中国制造的依赖。因此，印度正成为该政策的主要受益者之一，尤其是在半导体和相关行业。印度半导体行业已获得塔塔集团和阿达尼等国内企业集团数百万美元的投资承诺。此外，近年来，印度的世界一流学术机构加大了对先进半导体技术领域的研究力度。其成果是 SHAKTI，一种由 IIT Madras 开发的开源处理器。   印度半导体产业在2021年价值272亿美元，预计到2026年将增长到640亿美元，复合年增长率为19%。但到目前为止，这些芯片都不是在印度端到端制造的。半导体芯片制造带来的巨大可能性值得深思。那么，印度跻身世界领先芯片制造商之列只是时间问题吗？印度政府到底在做什么来进一步推动这种合作？它将能够充分利用这个机会，还是美国会像政治反对派暗示的那样在这方面发号施令？   芯片制造需要大量原材料。这些材料的供应经常中断，印度必须集中精力使供应更加高效和顺畅。随着Covid-19在中国的爆发阻碍了他们的半导体产业，这是印度成为全球参与者的机会，为此它必须在财务和物质方面为其本土产业提供所需的帮助。政府最近推出的 PLI/DLI 和半导体制造激励措施。印度为美国公司提供了扩大在印度产能并降低供应链风险的机会。它还允许美国公司利用印度的熟练劳动力来建设能力并投资于促进半导体及相关行业的研发。   从历史上看，印度的电子制造业因缺乏足够的基础设施、国内供应链和物流、高昂的融资成本以及企业对研发的关注有限而受到影响。通过生产相关激励计划( PLI) 和国家电子制造业政策，政府正在鼓励该行业开发核心部件并在全球范围内展开竞争。PLI计划旨在鼓励本地制造业并使印度自力更生。印度政府正试图将印度定位为亚洲最具吸引力的电子和半导体目的地之一。”   印度的生产挂钩激励计划( PLI)似乎走在了正确的道路上，该计划将在印度生产的商品的增量销售（超过基准年）的激励范围内延长 4% 至 6%，为期五年基准年。设计相关激励 (DLI) 计划为半导体和芯片设计的开发和部署的各个阶段提供为期 5 年的货币激励和设计基础设施支持。   Khera认为，如果印度打好自己的牌，前途一片光明。“我们绝不能在压力下屈服并同意弊大于利的交易。如果美国和印度是平等的参与者，那么美国和印度之间的合作是有意义的，但在这笔交易中并非如此。印度必须选择独立的道路，建设自己的工业，使其强大和防弹，然后我们才能坐在谈判桌上达成一项协议，使印度的利益与美国一起得到进一步发展，而不是印度仅仅是地缘政治供应链战争的饲料”   半导体是任何行业任何类型的增长规划的基本原材料。如果一个行业今天想要发展，他们需要芯片作为他们的基本必需品。没有它，什么都无法运行。没有半导体，全球任何重大政府计划都不会运行。从这个角度来看，尽管英特尔和美光等大公司的股票在上个季度可能有所下跌，但业界认为，从长远来看，消费电子产品的需求将保持健康。Acharya 预见到半导体行业将有一个非常强劲的增长点。现在，随着瞬息万变的地缘政治局势，中国是电子产品的巨大消费国，尽管中国被视为生产国。高端芯片的禁运何时继续，需要拭目以待，还要看需求情况如何。   印美合作不能被视为限制于任何特定领域。印度有望成为半导体芯片产业创新的温床，这将有助于推进许多不同领域的技术，包括建筑、物流等。Sharma表示，目前物流成本占 GDP 的比重约为16%印度，由于该油田的扩张，预计将大幅下降。在确保更顺畅的供应链方面，美国可以成为印度的重要合作伙伴。从他们目前的物流成本与GDP的比值接近 7.5% 可以看出这一点。任何经济体都随着高效的供应链和随之而来的工业发展而繁荣。   气氛看起来很积极，印度希望将来在全球范围内建立合适的供应链。半导体不仅仅是一种雄心壮志，更是一种必需品，政府似乎准备应对各种挑战。印度已经明确表示——它想要本土半导体，并停止依赖其他国家的芯片。   有报道称，如果乌俄战争继续下去，氖气和钯等原材料可能会严重短缺。印度打算如何应对？   Acharya 对这个问题提出了一些有见地的想法。“氖气和钯气来自乌克兰，是钢铁生产的副产品。钯也主要来自俄罗斯。这些材料主要用于半导体制造，我们不制造半导体，SCL 除外。因此，从印度的角度来看，没有直接受到这种短缺的影响，因为不使用这些化学品来生产半导体。”   那么，随着战争的进行，这将如何影响全球供应链？   大多数氖气一般用于高端先进节点。印度声称他们在战争开始时就评估了这一点，这将极大地影响美国和韩国等制造半导体的国家。如果战争继续下去，从长远来看可能会对制造业产生影响，而不仅仅是氖气和钯金。世界上60%以上的原材料都要经过中国。这些材料是化学品、矿物和气体，接下来需要的是半导体制造设备。在全球范围内，只有两个主要的设备生产国——美国和日本。   印度声称拥有一个核心利益集团，由已经关注这一领域的各种领导人组成，首先要看看他们是否可以制定一项政策来结束对中国采购的依赖。据消息人士透露，印度政府已与该国主要钢厂进行了会谈，并正在努力想出解决原材料短缺的办法，虽然目前还没有立即出现短缺，但应对计划正在进行中即将推出。   业界似乎对合作的实施方式非常满意。反对派提出了一些中肯的意见，但印度正在想方设法应对任何一种物质短缺——如果它出现的话！此外，印度希望建立自己的原材料，并坚持其“中国加一”战略。该行动已经开始，并且正在进行巨额投资以变得依赖芯片。如果美国信守诺言，印度可能会成为半导体领域的重要参与者。

对通过三氯硅烷 (SiHCl3) 纯化硅的超高纯度无水 HCl 气体的需求不断增长，这可能会推动全球超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体市场的增长在通信和数据处理应用领域增加半导体材料的使用，以提供有利可图的增长机会。   2021 年，全球超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体市场规模为7 亿美元。超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体市场的销售预测估计，从2022年到2031年，预测期内的复合年增长率为 5.3%。超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体在各种工业和电子产品中的使用用途，包括电子微电路和电镀中窗口的特定蚀刻，正在增长。预计这一因素将促进全球超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体市场的增长。还使用超高纯度无水氯化氢 (HCL) 气体生产化学品。   晶圆和集成电路 (IC) 是两种类型的电子元件，它们的销量因电器和智能手机的普及而得到推动。因此，无水氯化氢 (HCL) 气体的使用量可能会增加。为了生产超高纯度无水氯化氢 (HCL) 气体，公司可能会利用新兴技术解决方案。预计未来几年，越来越多地使用最新技术将成为超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体市场的增长前沿。   在全球开展业务的大中型公司很少有可能主导全球超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体市场。大多数企业正在对彻底的研发项目进行大量投资，这有望扩大超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体市场的范围。   自发明以来，太阳能电池已发展成为一种非常有效的技术。与此相适应，半导体技术也取得了长足的进步。半导体用于整个价值链，从太阳能电池板开始。太阳能/替代能源价值链预计将观察到对半导体的需求增加，这可能会提振全球超高纯度无水氯化氢 (HCL) 气体市场的发展前景。   在终端用途方面，2021 年电子产品类别占据全球市场约 76.3% 的份额。对于超高纯度无水氯化氢 (HCl) 气体，电子是增长速度最快的细分市场。电子部门使用超高纯度无水 HCl 气体作为氯气载体。由于对用于蚀刻半导体晶体的超高纯度无水HCl 气体的需求不断增加，预计全球市场将扩大。   2021年，工业品类占全球市场份额为23.6%。具有超高纯度水平的无水 HCl 气体被用作制造饮用水和消费品的原料。   增长动力   在过去的几年中，PCB 领域经历了显着的增长。在电路制造中，使用了PCB。它们可以具有单层或多层绝缘材料。消费电子产品广泛使用PCB。全球市场可能受到消费电子产品需求增加和发展中国家可支配收入增加的推动。按价值计算，亚太地区在 2021 年占全球超高纯无水氯化氢 (HCL) 气体市场的相当大一部分。该地区预计将占市场份额的 50.3%。在预测的几年中，预计区域市场将从亚太地区半导体和电子行业的扩张中受益匪浅。

到 2028 年，氦气市场估值将达到 65.9 亿美元价格波动和短缺仍是主要挑战   2021 年全球氦气市场价值 46.7 亿美元，预计到 2028 年将达到 65.9 亿美元，预测期内（2022-2028 年）的复合年增长率超过 5%。   氦是地球上最稀有的元素之一。对氦气的需求促使氦气生产公司探索新的氦气来源，包括从气田中提取氦气。氦气生产公司也在寻找一种生产氦气的新方法：使用核聚变。如果这种方法能够得到完善，它可能会彻底改变这个行业并创造更多的就业机会。   氦气历来被研究人员和科学家用作一种安全的惰性气体，不会与全球氦气市场上的其他元素发生反应。然而，在焊接、金属切割和加工以及印刷等工业应用中，对氦气的需求不断增长。今天氦气的主要用途是制造气球。气球充满空气和氦气，当气球膨胀时，来自氦气的压力将空气保持在内部。这个过程被用来制作各种各样的产品，包括生日气球、抽奖奖品和装饰日装饰品。   是什么推动了对氦气市场的需求？   由于需要更有效的产品制造方法的新技术，对氦气的需求有所增加。例如，3D 打印使用的材料很难通过铸造或锻造等传统方法生产。为了使用热塑性聚氨酯 (TPU) 材料进行打印，制造商需要一种像氮气这样的能量密集型材料，而使用标准的气球充气技术这是不可行的。通过将氦气与 TPU 结合使用，全球氦气市场的制造商能够在不牺牲重量或织物强度的情况下打印出高质量的产品。   对氦气的需求迅速增长，因为其独特的特性使其成为各个行业的重要参与者。氦气用于隔离惰性气体，例如氩气和氖气，使它们更容易用于技术和制药。此外，氦气还有许多医疗应用，包括帮助呼吸困难的患者更轻松地呼吸的吸入方法。由于这些原因以及更多原因，世界越来越依赖氦气，产量将继续增加。因此，随着时间的推移，这种宝贵资源的供应可能会受到限制。由于氦气成本的增加，为确保充足供应而进行的竞争只会加剧这种情况。   价格波动和短缺仍然是氦气市场的主要挑战   随着对氦气的新应用的开发，全球氦气市场目前的需求正在增加。到2028年，这种增加的需求将继续支撑价格和增长。到那时，市场估计将达到 65.9 亿美元。这一需求背后的主要驱动力之一是不断增长的医疗和工业部门，它们都对使用氦气作为燃料感兴趣，因为它的能量含量高且对环境的影响可以忽略不计。到 2028 年，这些群体将继续成为市场的主要驱动力。   然而，预计在不久的将来会出现一些挑战，包括价格波动和与氦气生产相关的短缺问题。感知到的稀缺性导致一些公司探索氦气的替代来源，例如压裂气，但这可能会产生意想不到的后果，进一步推高成本。虽然这些挑战将在未来几年影响该行业，但它们不应对整体增长产生重大负面影响。   氦气市场面临多项挑战，因为天然气价格持续波动，预计未来几年会出现短缺。长达十年的价格暴跌导致库存耗尽，生产商仍在努力寻找氦气的均衡价格，以在不增加供应的情况下覆盖生产成本。2021 年，氦气现货平均价格为 64,900 美元/吨，低于 2016 年 66,200 美元/吨的高位。价格的历史波动使得长期规划变得困难，并削弱了新项目的商业案例。技术进步使生产商能够使用更少的气体生产更多的氦气，从而加剧了这一问题。尽管存在这些挑战，一些公司仍对氦的未来持乐观态度。   能源领域氦气市场的潜在机会   氦气是一种相对较新的资源，随着世界向可持续能源过渡，其使用量也在增加。氦气有许多潜在用途，包括作为卫星、安全气囊和工业燃气轮机的推进剂。人们对将氦气用于 MRI 机器和手术工具等医疗应用也越来越感兴趣。氦气行业发展迅速，企业有很多参与的机会。电信和技术行业是氦气市场的另外两个广泛接受的市场。虽然它现在不像石油或铜那么受欢迎，但随着我们越来越接近人工智能和机器学习成为主流，预计未来几年需求将激增。这意味着亚马逊和谷歌等公司将严重依赖Helium 3来为其产品和服务提供动力。目前医用氦气市场的使用量为每年8.5亿美元。GIA 预测到2025年这个市场将达到17亿美元。氦气的生产需要大量的天然气和石油，这导致了人们对其环境影响的担忧。目前正在进行一些研究，以寻找不会有这些缺点的替代能源，但目前看来，氦气生产将继续依赖化石燃料。  

ASU在全球短缺的情况下回收支持氦气的研究   为了充分利用其供应，亚利桑那州立大学为其磁共振研究中心配备了一个可持续系统，该系统可回收用于研究的氦气。在那里，科学家们正在努力了解癌症、疼痛感知和可降解塑料等课题。   近一个世纪以来，美国一直是世界上最大的氦供应商。虽然美国氦气行业历史上由联邦政府管理，但现在正转变为私营行业。由于过渡和联邦氦储备关闭，美国的氦产量下降。现在，这种关键天然气越来越多地来自卡塔尔、俄罗斯和阿尔及利亚等其他国家，但由于这些地区的不稳定，价格和供应并不稳定。   氦是一种不可再生的资源，它是在地球深处作为放射性物质（如铀）衰变而产生的。氦逐渐向上冒出气泡，虽然大部分氦逃离了地球表面，但有一小部分氦被困在地下致密的岩石圆顶之下，人们可以在那里提取氦。地球上有限的氦不断减少，部分原因是氦气极难被吸收。它的结构很小，我们需要特殊的容器来装它。一旦氦逃逸到空气中，它就会穿过地球大气层，进入外层空间，永远离开地球。   尽管氦与娱乐息息相关，但它也有严肃的一面。它的体积很小，非常适合测试火箭和天然气管道的泄漏。它不易燃，因此对于必须在充满气体的无菌室中制造微芯片的制造厂来说，这是一个安全的选择。并且它可以在接近绝对零度（大约零下460华氏度）的液体形式存在，这是可能的最低温度。它保持超冷的能力使得氦对于磁共振成像机至关重要。这些以进行详细的医学扫描而闻名的MRI机器依赖于超导磁体。这些特殊的电磁体必须保持极冷才能正常工作，如果它们升高到一定温度以上就会损坏。   ASU核磁共振研究中心依靠核磁共振成像和核磁共振波谱（就像原子的核磁共振成像）来完成工作，使氦成为关键资源。为了充分利用其供应，安装了一套专门为其设备和需求设计的氦气回收系统。   在超导磁体内部，液态氦冷却剂逐渐沸腾成气体，通过特殊密封的铜管网络捕获并输送，使实验室看起来像是酒厂。这些气体收集在巨大的袋子里，每个袋子可以装16000升。一旦装满，袋子中的气体被压缩并储存在中压罐中。从罐中，氦气被送到净化器中，净化器在转化为液体之前去除任何水蒸气、氧气或氮气，从而将纯液氦留在实验室，以备再次使用。   ASU的16000升氦气收集袋中的每一个都装有足够的气体，可以装满约1135个气球。“我们的长期目标是回收和再循环至少85%的氦气，”该中心的员工科学家和经理Brian Cherry表示。“每五周，我就要给我的一个磁铁充一次气，如果一两天内我没有得到氦气，400万美元的设备就没了。所以，在我们节约资金和回收利用的同时，我们也在保护投资，不必依赖波动的市场。”其他大学也安装了自己的回收系统，但Cherry指出，ASU的大型储罐系统与其他大学有所不同。该中心希望展示使用回收系统的优势，并鼓励诊所、实验室和其他设施采用类似系统，更好地保护世界的氦气供应。   “自2022年6月以来，我们已经捕获了大约2500升液氦”核心研究设施运营总监Samrat Amin表示。以目前液氦的平均价格，回收系统已经为该中心节省了约5.5万美元。Amin补充道：“氦回收系统的成本节约占我们运营预算的很大一部分。该系统不仅符合ASU的可持续发展目标，还确保了我们提供关键仪器的长期能力，为ASU的研究人员提供服务。”ASU恢复系统将在后台工作，以支持大约150名使用核心设施的研究人员，以及教学实验室、外部企业和合作者。   分子科学学院研究糖结合蛋白的副教授徐旺说：“我做任何事情都使用核磁共振波谱，所以氦回收系统对我来说绝对至关重要。”这些蛋白质参与了许多生物过程。王研究了糖结合蛋白如何影响莱姆病的症状以及白细胞的活化。最近，他的研究小组一直在研究一种由80%以上的脑肿瘤细胞产生的糖结合蛋白，这种蛋白会影响肿瘤更快地生长。   Wade Van Horn副教授研究细胞膜中的蛋白质。这些蛋白质携带信息进出细胞，对药物等过程非常重要，这些过程与细胞有效结合。他正在探索一种新的非成瘾性止痛药如何与细胞受体相互作用。目标是创造方法来预测哪些药物变异最有效，而不依赖于早期昂贵的临床试验。还有其他方法和机器可以用来研究不使用超导磁体的分子结构，也就是氦。问题是它们需要分子停留在固定的位置和环境中。   范霍恩说：“核磁共振的不同之处在于，我们的研究处于解决方案中。”。“我们可以看到这些蛋白质在生物环境中是如何摆动的。”这种运动的自由意味着科学家可以更真实地了解细胞和蛋白质的行为。   由于核磁共振机起着至关重要的作用，研究人员无法回避对氦的需求。这就是为什么，当国家卫生研究院宣布为核磁共振设备的氦回收系统提供资金时，王和范霍恩主动提出申请。现在，他们能够继续使用氦，并且使用得很好。“我认为，在不久的将来，我们可能无法获得足够的氦气，即使我们愿意支付不断上涨的价格，”王说。“这个氦气回收系统对整个设施的可持续性至关重要。”

为什么现在是投资氦气的时候   今天我们认为地球上最冷的物质-液氦。现在是时候重新审视他了？   牛市每隔几年就会出现在一些小众但具有战略重要性的商品上。我在钴、锂、石墨、磷酸盐、铀、稀土金属、锡和其他金属中都见过它。故事几乎总是一样的。多年的投资不足导致了上述商品的供应短缺。政府库存已耗尽。现在，突然间，商品对一些新技术至关重要。   即将到来的氦气短缺   氦是宇宙中第二常见的元素，那么怎么会出现短缺呢？你可以对氢说同样的话，这甚至更常见。上面可能有很多，但下面没有很多，下面是我们需要的地方。   氦也不是一个巨大的市场。全球年需求量估计约为60亿立方英尺（Bcf）或1.7亿立方米（m3）。很难确定目前的价格是多少，因为价格往往由买方和卖方之间的合同商定，但稀有气体咨询公司埃德加斯集团（Edelgas Group）的首席执行官克里夫·凯恩（Cliff Cain）给的数字是1800美元/百万立方英尺（mcf）。埃德加斯集团研究市场，并为大多数在该市场运营的公司提供咨询。散装液氦的整个全球市场可能约为30亿美元。   尽管如此，需求仍在增长，主要来自医疗、科技和航空航天部门，而且“将继续增长”，凯恩说。氦的密度是空气的七倍。用氦气替换硬盘驱动器中的空气，可以减少湍流，磁盘可以更好地旋转，因此可以将更多磁盘装入更小的空间，同时消耗更少的功率。充氦硬盘将容量提高50%，能效提高23%。因此，大多数高质量数据中心现在使用充氦高容量硬盘。它还用于条形码阅读器、计算机芯片、半导体、LCD面板和光纤电缆。   另一个快速增长的行业正在吞噬氦气，那就是太空行业。氦被用于火箭、卫星和粒子加速器的燃料箱。它的低密度意味着它也可用于深海潜水，但它最重要的用途是作为冷却剂，特别是用于MRI（磁共振成像）机器中的磁体。它们必须保持在绝对零附近，以保持磁体的量子特性，而不会失去其潜力。一台典型的MRI机器需要2000升液氦。去年，美国进行了大约3800万次核磁共振检查。《福布斯》认为氦气短缺可能是全球下一次医疗危机。   “鉴于核磁共振成像在医学界的重要性，氦危机应该成为政治家、政策制定者、医生、患者和公众讨论和寻找可持续解决方案的前沿和中心。氦的短缺是一个严重问题，直接或间接影响到我们所有人。”   还有派对气球。   氦气的成本将上升   如果你是一家航空航天公司，其业务依赖于将卫星送入太空，或者是一家MRI制造商，其业务依靠销售MRI机器，你不会让氦气短缺阻碍你的业务。你不会停止生产。你将付出任何必要的代价并转嫁成本。手机、电脑和所有现代生活都需要氦气。氦气没有替代品，没有它我们就回到石器时代。   氦气是天然气精炼的副产品。世界上最大的生产国是美国（约占供应量的40%），其次是卡塔尔、阿尔及利亚和俄罗斯。然而，过去70年来全球最大的单一氦源美国国家氦储备最近停止了供应。该公司正在让员工离职，管道中的压力已经释放。当需要达到1200磅/平方英寸才能生产时，现在压力为700psi。至少在理论上，该系统目前正在出售。   这些文件在白宫遇到了延误，这可能需要一段时间才能解决，在解决之前，我们不会看到任何市场。潜在买家还应注意受污染的供应品和正在进行的法律诉讼。俄罗斯东部城市阿穆尔的俄罗斯天然气工业股份公司（Gazprom）新建的大型氦气工厂的供应也被关闭，在2023年底之前不太可能有任何生产，因为它依赖西方工程师，而西方目前相当不愿意向俄罗斯派遣员工。   无论如何，俄罗斯将很难在中国和俄罗斯以外的地区进行销售。事实上，俄罗斯有潜力成为世界上最大的生产国——但这是俄罗斯。今年早些时候，卡塔尔发生了两次停工，尽管现在已经重新开放，总之，我们已经出现了被称为氦短缺4.0的情况，这是自2006年以来第四次全球氦短缺。   氦气行业的机遇   与氦气短缺1.0、2.0和3.0一样，一个小行业的供应中断也造成了不安。氦短缺4.0只是2.0和3.0的延续。简而言之，世界需要新的氦气供应。解决方案是投资潜在的氦气生产商和开发商。外面有很多，但是与所有自然资源公司一样，75%的人会失败……

Global Helium 与 Journey Engineering 合作推进蒙大拿氦气加工设施   Global Helium北美最大的氦气勘探和开发公司之一，宣布开始在蒙大拿州推进全新氦气处理设施的活动。   Global Helium已聘请艾伯塔省卡尔加里的Journey Engineering提供专门服务，为Global位于蒙大拿州拉迪亚德的氦气资产的氦气净化设施开发预FEED（“前端工程和设计”）研究。FEED 前研究预计将于2023年第一季度末完成，并将提供设计基础，包括工艺流程图、设备清单和4级成本估算；因此允许 Global 对正在进行的开发钻探计划进行建模，并继续进行材料识别和采购计划，以促进建设目标。   正如之前宣布的那样，Global 在蒙大拿州拉迪亚德的位置占地超过 15 平方英里，并且包括一口能够生产超过2.5毫米立方英尺/天的氦气浓度为 0.9% 的原气的井. 这意味着原始氦气产量为22.5 mcf/天。管理层对Rudyard油井周围五平方英里的区域进行了详细的油藏分析，这支持推进 FEED 前研究和资产的进一步开发规划。   BNN Bloomberg最近的一篇文章指出，美国的氦气批发价格为1,500美元/mcf，2024年的价格为750美元/mcf。目前，没有公开的气态氦定价市场，因为氦的销售是通过买卖双方之间的合同协商的。Global总裁Jesse Griffith建议：“我们期待与 Journey Engineering 密切合作，并受益于他们可靠的业绩记录和氦气专业知识，使Global的Rudyard资产快速高效地投产。”   缩写： mcf = 千立方英尺 mmcf = 百万立方英尺 bcf = 十亿立方英尺   关于 Global Helium (CSE: HECO) (OTC: HECOF) Global Helium 是加拿大最大的氦气勘探和开发公司之一，专注于氦气的勘探、收购、开发和生产，以满足日益增长的氦气需求和萎缩的氦气供应需求在北美和世界各地。公司拥有经验丰富的行业专业人士和技术专家团队，并与北美和国际氦气买家建立了联系。该团队共同获得了 100% 拥有的许可证，其中包括萨斯喀彻温省完善的氦气航道中超过 150 万英亩的氦气前景，并且最近在蒙大拿州收购了一项重要的、已探明的资产。   关于Journey Engineering Journey Engineering 是一家知名的工程公司，已在美国和加拿大成功设计、采购和安装了多个氦气净化设施。

系外行星可能拥有富含氦气的大气层   有没有其他星球的环境与我们相似？由于天文技术的进步，我们现在知道有成千上万的行星围绕着遥远的恒星运行。一项新的研究表明，宇宙中的一些系外行星拥有富含氦气的大气层。太阳系行星大小不均的原因，与氦的含量有关。这一发现可能使我们对行星演化的理解又迈进了一步。   太阳系外行星大小偏差之谜   直到 1992 年，第一颗系外行星才被发现。之所以花了这么长时间才找到太阳系外的行星，是因为它们被星光遮住了。因此，天文学家想出了一种巧妙的方法来寻找系外行星。它检查了行星经过其恒星前时光线的变暗。通过这种方法，我们现在知道行星甚至在我们的太阳系之外也很常见。至少有一半的类太阳恒星至少有一颗行星大小从地球到海王星。这些行星被认为具有“氢”和“氦”的大气层，它们在诞生时就从恒星周围的气体和尘埃中收集而来。   然而，奇怪的是，系外行星的大小在两组之间存在偏差。一个大约是地球的 1.5 倍，另一个是地球的两倍多，而且由于某种原因几乎没有介于两者之间的。这种幅度偏差称为“半径谷”。解开这个谜团被认为有助于我们了解这些行星的形成和演化。   氦与太阳系外行星大小偏差的关系   一种假设是太阳系外行星的大小偏差（谷）与行星的大气层有关。恒星是极其恶劣的地方，那里的行星不断受到X射线和紫外线的轰击。人们认为这剥离了大气层，只留下一小块岩石核心。因此，密歇根大学博士生艾萨克·马斯基和芝加哥大学天体物理学家莱斯利·罗杰斯决定研究行星大气层的剥离现象，这种现象被称为“大气耗散”。   为了了解热量和辐射对地球大气层的影响，他们使用行星数据和物理定律创建了一个模型并运行了 70,000 次模拟。他们发现，在行星形成数十亿年后，原子质量较小的氢会先于氦消失。地球大气质量的40% 以上可能由氦组成。   了解行星的形成和演化是发现地外生命的线索   根据研究团队的说法，还可以确认这个结果是否正确。高性能望远镜，例如最近发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜，将能够确定行星大气中元素的类型和数量。如果马斯基的假设是正确的，富氦行星应该属于小行星群。那是因为氦气的积累与大气层的逐渐剥离和行星的缩小同时发生。   另一方面，仍然含有氢和氦的行星有膨胀的大气层。因此，如果大气层仍然存在，人们认为它将是一大群行星。所有这些行星都可能很热，暴露在强烈的辐射下，并拥有高压大气。因此，生命的发现似乎不太可能。但了解行星形成的过程将使我们能够更准确地预测存在什么样的行星以及它们的样子。它还可用于寻找孕育生命的系外行星  

俄乌战争？阿穆尔2026年前不会启动？是否会影响气体供应   半导体生产所需惰性气体的全球供应商乌克兰的战争引发了人们对供应链中断的担忧。俄罗斯与乌克兰对供应链的影响对欧洲国家的打击最为严重，可能会带来短缺和高能源价格的冬天。但世界其他地区也未能幸免于战争的影响。对中国台湾来说，关键问题不是像欧洲那样的石油和天然气供应，而是中国台湾半导体产业所需投入的持续稳定供应。   半导体工厂的关键资源之一是氖气。作为钢铁制造的副产品，氖气只有在大量生产和加工时才具有商业可行性——世界上只有数量有限的工厂才能实现这一产量。在战争之前，乌克兰占全球供应总量的70%。乌克兰被围困城市马里乌波尔的大型Azovstal和Ilich钢铁厂被毁和关闭，以及敖德萨Cryoin和Ingas工厂的氖气生产暂停，大大减少了全球天然气供应。更糟糕的是，俄罗斯贸易部在5月下旬将惰性气体添加到限制出口到“不友好地区”的清单中。在战争之前，俄罗斯出口的氖气、氪气和氙气占全球供应量的 30% 左右。   中国台湾自3月以来一直在“不友好”名单上，日本、韩国和新加坡也加入其中，所有这些地区都效仿西方对莫斯科实施制裁。中国台湾外交部称中国台湾被列入名单“微不足道”。事实上，这种情况对中国台湾半导体产业来说应该不是一个重大挑战，中国台湾提供了全球65% 的芯片和大约90% 的先进处理器。据报道，其芯片制造商在 2014 年左右开始多元化惰性气体采购。        尽管中国台湾半导体产业在贵基采购方面一直遭遇涨价和供应链瓶颈，但多数经济分析人士认为，这些问题不会成为长期障碍。尤其是对于氖气，行业专家表示，两个最大的前苏联国家目前不成比例的气体浓度应该不难克服。   “目前，世界上大部分氖气都来自乌克兰和俄罗斯，”牛津大学地球科学系博士后研究员 Rūta Karolytė说。“氖气是通过分馏从空气中提取出来的，这可以在任何地方进行。从技术上讲，这不是一个具有科学挑战性的过程，更多的是规模问题。”   需要大量的空气来提取氖，因为这种气体的浓度非常低 (0.0018%)，并且只能通过将空气冷却至负 246 摄氏度的温度来分离出来。“目前全球对前苏联工厂的依赖只是基于这样一个事实，即他们出于政治原因大规模开发这些工厂，”Karolytė 说。“在世界其他地方开发出类似的工厂之前，我们可能会在短期内受到一些干扰。”Karolytė列举了一些新项目，例如世界第四大钢铁公司韩国钢铁巨头POSCO在其光阳工厂建立的氖气生产设施。由于中国台湾没有类似规模的工厂，中国台湾最大的钢铁制造商中国钢铁公司的年产能为 1600 万吨，而 POSCO 的年产能为 4.2 亿吨。   高波动性   氦气是半导体行业的另一种重要惰性气体，由于其高导热性，使其成为传热的理想冷却剂。与乌克兰战争无关的事件扰乱了全球氦气供应。其中最主要的是在靠近中国边境的俄罗斯阿穆尔河天然气加工厂发生的一系列事故。在俄罗斯入侵之前，世界上三分之一的氦气来自阿穆尔河和位于符拉迪沃斯托克的世界上最大的氦气中心。   “要了解其影响，您需要了解战前的市场情况以及阿穆尔河发生的情况，”美国石油地质学家协会氦气委员会联合主席杰夫·奥尔德里奇 (Jeff Aldrich) 说。“那里有两个氦气工厂，早在 2021年10月，他们就试图启动第二个，但它着火了。他们关闭了工厂，扑灭了大火，并修复了损坏，但是当他们 2022]年1月重新启动工厂时，它爆炸了，第一家工厂也受到了损害。”   奥尔德里奇说，美国及其盟友对俄罗斯实施的严厉经济制裁使该工厂很快恢复运行的任何机会都破灭了。这两个工厂都是在法国承包商的技术建议下建造的，所有承包工作在乌克兰入侵后都停止了。只要俄罗斯保持政治孤立，制裁继续存在，他们能否拥有重建阿穆尔河的技术就非常值得怀疑。Karolytė 赞同这种观点。“我严重怀疑，当他们的能力得到发展时，其他供应商将无法满足全球需求，”她说。   另一位专家、总部位于南非的氦气和液化天然气生产商Renergen的首席执行官斯特凡诺·马拉尼 (Stefano Marani) Marani 和 Aldrich 都将位于德克萨斯州的美国国家氦气储备中心的运营暂停视为又一次打击。该保护区由美国土地管理局 (BLM) 管理，在发现泄漏后自 2021 年底以来一直处于离线状态。   “Amur不太可能在2026年初之前运营，可能会更晚，”Marani 说。他指出，约占世界供应量15%的BLM在堪萨斯州的运营因火灾而停止运作后，遭遇了进一步的挫折。此外，卡塔尔近年来已成为世界上最大的氦气生产国之一，但也遭受了“计划外的技术中断”，Marani 说这给全球供应系统增加了巨大的压力。   10月，随着西班牙支持西撒哈拉自治的紧张局势得到解决，阿尔及利亚国有油气集团 Sonatrach 与西班牙能源供应商Naturgy达成协议，恢复天然气供应以满足西班牙乃至欧洲日益紧迫的能源需求.。但为此，阿尔及利亚已经减少了液化天然气的生产，这对于分离氦气至关重要。   “天然气在室温下是甲烷，如果你将它过度冷却到-162摄氏度的液化点，它就会变成液化天然气。氦气在-162度时仍然是气态，在-269 度时变成液态。因此获取氦气最有效的方法是制造液化天然气。没有液化天然气，就没有氦气。   生产液化天然气很复杂，而且“非常昂贵，所以如果你有一条管道可以输送天然气，你就不会这样做，”马拉尼说。“阿尔及利亚可以制造液化天然气并将其运往其他国家，也可以通过管道将天然气输送到西班牙。如果这样做，它就无法制造液化天然气，因此无法分离氦气。”   除了自身的供应问题，中国台湾也在关注中国大陆是否受益于独家使用俄罗斯的氦气储备。然而，大多数观察家对预测北京有任何重大优势持谨慎态度。 “今年早些时候，中国停止了与俄罗斯的大部分防御合作，作为回应，俄罗斯限制向中国半导体行业供应惰性气体。”   在一个旨在开发新材料的“高度低效和腐败”的主要研发项目预期关闭后，中国的惰性气体需求可能很快就会达到顶峰。“中国实验室仅出于理论研发目的就需要太多这些气体。如果你减少中国对惰性气体的需求，情况就会好转。”   分散风险   从长远来看，大多数分析人士认为，中国台湾和东亚必须考虑其他选择，以对冲未来惰性气体供应问题。这些措施可能涉及新技术和更环保的提取过程。Karolytė 说：“另一种模式是探索非碳氢化合物气体，它可能含有高达 10% 的氦气。” 这种方法被非洲、北美和澳大利亚的多家公司采用，并且有可能比俄罗斯工厂更早进入市场。   不幸的是行业保密使得彻底分析惰性气体进口商面临的情况变得困难。彭博社2022年5月的一篇文章指出，氦气市场存在“严重的定价不透明”——这是少数专业公司主导该行业的结果。在中国台湾，这种模糊性延伸到了采购的细节。像台积电和联电这样的大型跨国公司几乎不可能被锁定，即使是规模较小的公司、行业营销公司和研究机构也不愿就“敏感”的地缘政治问题提供见解。   除了惰性气体之外，俄罗斯对乌克兰的战争加剧了从 COVID-19 大流行开始的对全球能源供应链已经相当大的破坏。作为能源净进口国，东亚市场不可避免地受到冲击。但分析人士淡化了对长期不利影响的担忧，指出在2014年莫斯科吞并资源丰富的克里米亚之后，能源采购的多元化已经开始。俄罗斯原油到中国台湾的进口于 2016 年结束，在中国台湾电力公司（台电）根据现有协议支付最后一笔款项后，煤炭运输今年也停止了。虽然俄罗斯在2021年是中国台湾第三大液化天然气供应国，但数量仅占中国台湾消费量的 10%。   3月，中国台湾国有石油公司 CPC Corp. 与其俄罗斯液化天然气供应商结束了为期五年的买卖协议。与此同时，增加中国台湾的液化天然气产能一直是政府到2025年逐步淘汰核电目标的关键部分。在2021年12月就地点选址进行有争议的公投后，中油在桃园县的液化天然气接收站建设获得批准，而台电则提出了另一个接收站的提议在基隆港正在进行环境影响评估。