سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص از جمله هلیوم وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09033158778
هلیوم ( helium ) دومین عنصر فراوان در جهان از نظر کیهانی است و بخش عمده‌ای از ترکیب ستارگان و سحابی‌ها را تشکیل می‌دهد. با این حال، روی زمین این گاز نجیب کمیاب است و تنها در شرایط خاص زمین‌شناسی و در مجاورت ذخایر گاز طبیعی به میزان اقتصادی یافت می‌شود. هلیوم به دلیل خواص منحصر به‌فرد خود از جمله نقطه جوش فوق‌العاده پایین (حدود ۲۶۹- درجه سانتی‌گراد)، بی‌واکنشی شیمیایی، غیرقابل اشتعال بودن، و توانایی ایجاد دماهای بسیار پایین در حالت مایع، کاربردهای گسترده‌ای در پزشکی، هوافضا، تحقیقات علمی و فناوری‌های پیشرفته دارد. کمیابی این گاز در کنار اهمیت صنعتی آن، باعث شده شناسایی بزرگ‌ترین منابع هلیوم جهان به موضوعی استراتژیک تبدیل شود.
پیشینه کشف و استفاده از هلیوم
هلیوم ( helium ) نخستین بار در سال ۱۸۶۸ توسط ستاره‌شناس فرانسوی “پیر ژانسِن” و هم‌زمان با او “نورمن لاکایر” بریتانیایی در
نور خورشید کشف شد و به همین دلیل نام آن برگرفته از “هلیوس” (Helios) به معنای خورشید انتخاب شد. سال‌ها بعد، در ۱۸۹۵، شیمیدان اسکاتلندی “ویلیام رمزی” موفق شد هلیوم را از کانی کلوییت استخراج و وجود آن را روی زمین اثبات کند. با این حال، بهره‌برداری صنعتی از helium از اوایل قرن بیستم و هم‌زمان با توسعه صنعت گاز طبیعی در ایالات متحده آغاز شد، زیرا مشخص شد که برخی ذخایر گاز طبیعی حاوی درصد قابل توجهی هلیوم هستند .
نخستین بار در سال ۱۸۶۸ توسط ستاره‌شناس فرانسوی “پیر ژانسِن” و هم‌زمان با او “نورمن لاکایر” بریتانیایی در طیف‌سنجی نور خورشید کشف شد و به همین دلیل نام آن برگرفته از “هلیوس” (Helios) به معنای خورشید انتخاب شد. سال‌ها بعد، در ۱۸۹۵، شیمیدان اسکاتلندی “ویلیام رمزی” موفق شد هلیوم را از کانی کلوییت استخراج و وجود آن را روی زمین اثبات کند. با این حال، بهره‌برداری صنعتی از helium از اوایل قرن بیستم و هم‌زمان با توسعه صنعت گاز طبیعی در ایالات متحده آغاز شد، زیرا مشخص شد که برخی ذخایر گاز طبیعی حاوی درصد قابل توجهی هلیوم هستند.
ایالات متحده با دارا بودن منابع عظیم گاز طبیعی حاوی helium ، تا دهه‌ها بزرگ‌ترین تولیدکننده جهان بود. اهمیت استراتژیک هلیوم در زمان جنگ جهانی اول و دوم و همچنین در صنایع هوافضا و نظامی، باعث شد این کشور ذخیره ملی هلیوم (National Helium Reserve) را ایجاد کند.
بزرگ‌ترین منبع هلیوم جهان – میدان گازی هیوگوتون
بدون تردید، میدان گازی هیوگوتون (Hugoton Gas Field) در ایالات متحده بزرگ‌ترین منبع شناخته‌شده helium در جهان است. این میدان عظیم در بخش‌هایی از ایالت‌های کانزاس، اوکلاهما و تگزاس قرار دارد و از اوایل قرن بیستم به بهره‌برداری رسیده است. گاز طبیعی موجود در این میدان دارای درصدی بین ۰٫۳ تا ۱٫۹ هلیوم است که برای بهره‌برداری اقتصادی کاملاً مناسب است.
تشکیل helium در این میدان نتیجه میلیون‌ها سال فروپاشی رادیواکتیو عناصر سنگین مانند اورانیوم و توریم در پوسته زمین است. اتم‌های helium حاصل از این فرآیند به تدریج در لایه‌های متخلخل سنگ‌های رسوبی جمع شده و به همراه گاز طبیعی به دام افتاده‌اند.
یکی از ویژگی‌های مهم هیوگوتون این است که علاوه بر حجم بسیار زیاد گاز طبیعی، ذخایر helium آن از نظر اقتصادی ارزش بالایی دارند و زیرساخت‌های جداسازی هلیوم از گاز طبیعی در این منطقه از دهه‌ها پیش توسعه یافته است. وجود مرکز ذخیره ملی هلیوم در آماریلو، تگزاس، به این منطقه امکان داده تا سال‌ها به عنوان قلب تولید هلیوم جهان عمل کند.
منابع مهم دیگر تولید هلیوم در جهان
اگرچه هیوگوتون بزرگ‌ترین منبع منفرد helium است، اما تولید جهانی این گاز تنها به آمریکا محدود نمی‌شود و کشورهای دیگری نیز نقش مهمی در بازار دارند.
- قطر – دومین تولیدکننده بزرگ جهان
قطر با بهره‌برداری از میدان عظیم “North Field” که با ایران در خلیج فارس مشترک است، توانسته به یکی از مراکز اصلی تولید هلیوم مایع تبدیل شود. واحدهای فرآوری هلیوم قطر از پیشرفته‌ترین تأسیسات جهان هستند و بخش عمده صادرات این کشور به شرق آسیا انجام می‌شود. - الجزایر – تأمین‌کننده اصلی اروپا
میدان گازی “Hassi R’Mel” در الجزایر دارای درصد مناسبی از هلیوم است. این کشور با استفاده از فناوری‌های مدرن توانسته helium با خلوص بالا را تولید و به کشورهای اروپایی صادر کند. - روسیه – قدرت نوظهور helium
پروژه عظیم “Amur Gas Processing Plant” در سیبری شرقی، روسیه را در مسیر تبدیل شدن به یکی از سه تولیدکننده بزرگ helium جهان قرار داده است. بهره‌برداری کامل از این پروژه می‌تواند تا ۲۰ درصد نیاز بازار جهانی را تأمین کند. - کانادا – ذخایر بکر و رو به توسعه
استان ساسکاچوان دارای منابع گاز طبیعی با درصد helium بالا است. کانادا در حال سرمایه‌گذاری گسترده برای افزایش سهم خود در بازار جهانی است. - استرالیا – پروژه‌های جدید در حال توسعه
ذخایر گازی مناطق شمالی و غربی استرالیا حاوی مقادیر اقتصادی helium هستند. با افزایش سرمایه‌گذاری، این کشور می‌تواند به یکی از تولیدکنندگان آینده‌دار تبدیل شود.
فرآیند استخراج و جداسازی هلیوم
هلیوم به طور مستقیم از سنگ معدن استخراج نمی‌شود، بلکه همراه با گاز طبیعی یا گازهای غیرقابل احتراق در مخازن زیرزمینی یافت می‌شود. فرآیند استخراج به این صورت است که گاز طبیعی استخراج شده، ابتدا در واحدهای فرآوری تحت فشار و دماهای پایین قرار می‌گیرد. با استفاده از فرآیند جداسازی برودتی (Cryogenic Distillation)، اجزای گاز بر اساس نقطه جوش از هم جدا می‌شوند. از آنجا که نقطه جوش هلیوم بسیار پایین‌تر از سایر اجزای گاز طبیعی است، در آخرین مرحله به شکل مایع جدا می‌شود. سپس helium مایع برای حمل‌ونقل در مخازن مخصوص ذخیره می‌گردد یا به شکل گاز تحت فشار بسته‌بندی می‌شود.
بازار جهانی هلیوم و بحران‌های کمبود
بازار هلیوم در دو دهه اخیر با چالش‌های متعددی مواجه بوده است. کاهش تولید برخی میادین قدیمی در آمریکا و الجزایر، مشکلات فنی در واحدهای قطر، و افزایش تقاضا برای کاربردهای پزشکی (مانند MRI)، هوافضا و تحقیقات علمی، باعث ایجاد چندین موج کمبود جهانی هلیوم شده است. این کمبودها به افزایش شدید قیمت و محدودیت عرضه منجر شده‌اند. به عنوان مثال، بحران کمبود helium در سال‌های ۲۰۱۲ و ۲۰۱۹ نشان داد که وابستگی بازار به چند منبع محدود، خطرناک است و باید تنوع منابع تأمین افزایش یابد.
آینده و منابع بالقوه جدید
با توجه به رشد تقاضا، کشورهای مختلف به دنبال شناسایی و بهره‌برداری از منابع جدید هستند. اکتشافات اخیر در تانزانیا و آفریقای جنوبی نشان داده که امکان وجود ذخایر با درصد هلیوم بالا در مناطقی خارج از منابع سنتی وجود دارد. همچنین، برخی پژوهشگران به دنبال بازیافت helium از جو زمین یا حتی استخراج آن از منابع فرازمینی مانند سطح ماه هستند، هرچند این ایده‌ها در حال حاضر بیشتر جنبه تحقیقاتی دارند تا عملیاتی.
هیوگوتون در آمریکا همچنان به عنوان بزرگ‌ترین منبع شناخته‌شده helium در جهان باقی مانده است، اما نقش کشورهایی مانند قطر، روسیه و الجزایر در تأمین این گاز در حال پررنگ‌تر شدن است. مدیریت پایدار منابع، توسعه فناوری‌های جداسازی، و تنوع‌بخشی به تأمین‌کنندگان جهانی، کلید جلوگیری از بحران‌های آینده خواهد بود.
بدون شرح