

上周,美国最受欢迎的派对气球公司之一,总部位于新泽西州的 Party City,宣布 将关闭其全国 870 家门店中的 45 家。据该公司称,由于各种因素,近年来其平均每年已关闭 10 至 15 家门店。近期门店关闭数量的增加,是由于第一季度销售额下降所致。
但可能还有另一个原因:全球氦气短缺。
虽然官方发布的声明并未直接将氦气供应短缺与零售店关闭联系起来,但声明确实提到,在考虑第一季度收益结果时,已经将有限的氦气供应考虑在内。这家派对用品商店的商品远不止氦气,但用氦气充气球是其核心业务之一。在这个在线订购盛行的时代,氦气还能将顾客带入实体店,提供一种间接的盈利方式,吸引人们进店后购买更多商品。
像这样的消息,以及每年感恩节梅西百货感恩节大游行占据美国人客厅电视屏幕时的提及,似乎让我们认为人类正面临全球氦气短缺的危机。氦气确实是一种稀有物质,其资源是有限的。但我们世界氦气供应的状况远比这复杂。
我们真的在耗尽氦气吗?
事实是,地球并没有*真正*耗尽氦气。但我们利用现有氦气的能力确实受到限制。
从宇宙的角度来看,科罗拉多州立大学高级研究科学家 Christopher Rithner 表示,氦气极其丰富。但在地球上,其供应相对有限。这最大的原因是简单的物理学。我们的星球本质上是一个巨大的岩石,其熔融的核心由多种元素组成。但氦气不与任何元素结合。所以,就像在地球之外的宇宙中一样,它保持自由漂浮。而且氦气非常轻,地球的引力不足以将其束缚住。它实际上达到了自身的逃逸速度,很容易就逃离了我们的大气层。
我们尚未失去所有氦气的原因是,铀等物质衰变非常缓慢,产生了这种惰性气体,然后被岩石和其他周围矿物质捕获。这提供了相当不错的氦气储量,但它们位于卡塔尔等地区(占我们进口量的约 79%),由于政治和经济挑战,这些地区更难开采。因此,从科学角度来看,全球氦气供应量并非特别少,而是有限的,我们获取它的能力也是有限的。
派对气球的影响有多大?
气球是迄今为止最显而易见的氦气用途——它们鲜艳的橡胶和乳胶气球 literalmente 飘向高空。但其他不那么显眼的用途占据了我们国家氦气供应的大部分。当将固体物体浸入液氦浴中时,物体会变成超导状态,从而使电流连续流动而不产生热量或电阻。这种独特的特性使氦气在各种科学领域都很受欢迎,包括将燃料推入进入太空的火箭发动机,以及在 MRI 机器中有效地冷却成像磁体。
根据美国地质调查局(USGS)的数据,2018 年,“升力气体”(包括热气球、飞艇和其他漂浮设备,以及派对气球)占氦气总用量的 17%。Rithner 推测,派对气球在这个数量中所占的比例甚至更小。与此同时,MRI 占我们 2018 年氦气总用量的约 30%。其他实验室应用占 14%;焊接占 9%;工程和科学应用占 6%;以及泄漏检测和半导体制造各占 5%。
那么我们如何保留我们拥有的氦气呢?Rithner 和许多其他经常使用氦气的科学家已经开始回收他们自己的氦气。对于他们的实验,氦气装在大型保温瓶状的瓶子里。为了防止氦气泄漏到大气层(地球引力会将氦气永远送入太空),研究人员会连接一个压缩机,捕获气体,加压并储存起来。在净化并将其冷凝回液态后,科学家就可以再次使用这些氦气。总而言之,这种捕获方法可以回收容器中原有氦气的约 80%。
Rithner 说,并非所有科学家都以这种方式回收氦气。美国地质调查局 2019 年的一份报告指出,在美国,“大批量应用中的氦气很少被回收……在世界其他地区,氦气回收的做法更为常见。”但 Rithner 表示,他希望这种不断完善的技术能够被更多的科学家,甚至未来的主要气球用户所采纳。