·国外动态·

2013-03-25

低温与特气 2013年6期

APCI利用地下二氧化碳气源提取氦气

近日，美国空气产品公司对外宣布，将开展一项利用地下的二氧化碳气源来提取氦气的项目，由Kinder Morgan二氧化碳合伙公司在科罗拉多州的Doe Canyon进行，预计在2015年春天开始氦气生产。项目将采用一种新的专利技术工艺，从纯二氧化碳流中提取纯氦气，再将二氧化碳流用于提高石油采收率。纯化氦气经过现场液化后再输送给空气产品公司的消费者。

目前，工业上从含氦量约为0.5%的天然气中分离精制得到氦气。全球几乎所有的氦气都是从美国的天然气井中提取的。制备氦气的方法主要包括冷凝法、空分法、氢液化法、高纯氦法等。一旦Doe Canyon制氦工厂投产，它将成为世界上唯一利用二氧化碳气流提取氦气的工厂。

空气产品公司的另一个新项目是怀俄明州Big Piney附近的液态氦生产工厂，这里用来处理从Riley Ridge气田(美国最大的富氦天然气田之一)的天然气，Riley Ridge气田的氦储量被认为足以满足数十年的生产。

便于儿童使用的便携式氧气瓶

据报道，澳大利亚新州大学学生王珊珊(Shan-Shan Wang，音译)近日设计了一款专门供儿童使用的轻量级氧气瓶。

据报道，王珊珊发现居然没有人为孩子们改良笨重的呼吸设备，萌生了设计一款便携吸氧设备的想法，设计了一款名为Roam的吸氧设备。Roam使用液态氧和数码技术，只有普通的饮料瓶大小，重量仅为传统氧气罐的55%，可以持续供氧2～3 h。

据悉，氧气疗法常被用于患有先天肺病、严重哮喘和先天性心脏病的患儿。一家医院安排了一批专家，专门帮助王珊珊进行Roam设备的临床测验。心胸外科医生德泰尔表示，Roam为需要运动中吸氧的孩子带来了突破。他同时表示，这种设计不仅可以让孩子获利，也可以用于青少年及成年人。

据悉，王珊珊人性化便携氧气瓶的产品设计获得了新加坡红点奖(Red Dot)，同时入围了美国IDEA奖。刚刚毕业的王珊珊再次强调了创新的重要性，她希望通过自己的设计，让人们拥有更好的生活。

太阳能电池可望用于制氢

近日，德国赫姆霍茨柏林中心太阳能燃料研究所与荷兰代尔夫特理工大学的科研人员用一个简单的太阳能电池与金属氧化物光阳极，使光能转氢率达到5%。以德国600 W/m2的太阳能量计算，100 m2的该制氢系统光照1 h，可以储存3 kWh的氢能。

研究人员将简单的硅基薄膜电池与一层廉价的钒酸铋金属氧化物组合成光阳极，最终获得简单稳定、成本低廉、性能强大的电池。钒酸铋光阳极从理论上可以使电池效率达到9%，且比通常采用的三联点非晶硅薄膜或是III～V半导体高性能电池要简单得多。由于只有金属层与水接触，电池可以免受腐蚀。同时，研究人员借助低成本的磷酸钻催化剂，加快了光阳极的氧气形成。

该装置另一大突破在于电荷在钒酸铋层的高效分离。尽管金属氧化物有诸多优点，但电荷载流子很容易再结合，继而丧失分解水的功用。科研人员发现，给钒酸铋层添加钨有助于解决问题。

他们将铋、钒和钨溶剂喷涂于热玻璃基板上，使溶剂蒸发。以不同的钨浓度反复喷涂后，最终形成一个约300 μm厚的高效金属活性氧化物层。该金属层可以形成一个可防止电荷载流子再结合的内部电场。尽管科研人员尚不能解释为何钒酸铋有如此好的效果，但可以确定，捕捉到的光子80%以上可得到利用，这对于金属氧化物而言是一个新纪录。研究人员称，下一步工作是将此系统扩展到平方米规模。