出售具有科學意義的氦氣引發擔憂：

擔心核磁共振成像和量子電腦使用的天然氣供應中斷

資料來源：https://www.science.org/content/article/impending-sale-scientifically-critical-helium-sparks-worries

在擔任世界最大氦氣供應商近一個世紀後，美國政府即將退出該市場。為了收回成本，該公司在1990年代開始清空其龐大的地下儲氣庫中的天然氣，現在已將整個聯邦氦系統出售。2024年初，政府計劃公佈德克薩斯州阿馬裡洛工廠潛在買家的投標，該工廠包括一條分配管道和含有剩餘氦氣的多孔岩層——氦氣用於從核磁共振機器到量子計算機等各種領域。

但很少人慶祝。

2023年10月，代表工業氣體公司的壓縮氣體協會(CGA)以及代表半導體、醫療和航空航天領域的團體警告稱，此次出售可能會擾亂這種不可或缺的元素的供應。科學家擔心，這將使本已堅挺的價格飆升，尤其是在政府結束了一項以折扣價向聯邦資助的研究人員出售氦氣的計畫之後。2023年十月下旬，一個兩黨參議員小組寫信給拜登政府，呼籲暫停出售。2023年10月下旬，在發給潛在投標者的電子郵件中，政府將出售從11月中旬推遲到2024 年1月25日，但原因與供應問題無關。CGA總裁Rich Gottwald表示：「這有點像在這趟行政列車上出售，我們不知道如何阻止它。」

氦除了比空氣輕之外，完全不會發生反應，因此可用於製造電腦晶片等敏感產品。它還可以冷卻至–269°C，這對於冷卻量子電腦以及MRI機器內的超導磁鐵至關重要。

但地球上氦氣很稀缺。它是透過地殼深處的鈾和釷的放射性衰變形成的，最終滲出並逃逸到太空中。然而，有些則被困在與天然氣礦藏相同的岩石中。因此，氦氣提取通常是化石燃料生產的副產品，這使得資源開發參差不齊。

美國聯邦政府從100年前開始囤積天然氣，以確保軍用太空船和後來的太空計畫的供應。（20世紀30年代禁止氦氣出口，迫使德國在興登堡號中填充爆炸性氫氣而不是惰性氦氣。）到1990年代，國會認為在儲存方面花費過多，並指示土地管理局(BLM)開始賣掉它。該機構以低於市場的價格這樣做，有些人說這阻礙了私人公司擴大自己的氦氣業務。

如今，氦氣主要在四個國家生產——美國、卡達、阿爾及利亞和俄羅斯——並由少數跨國公司分銷。供應商數量有限，加上需求不斷增長，導致市場出現過山車般的波動。例如，根據美國地質調查局的數據，2022年，俄羅斯一家工廠發生爆炸，美國儲備庫關閉5個月，導致短缺，導致高品位氦氣價格從每立方公尺6美元左右上漲至每立方公尺11美元左右。

作為世界上唯一的大型儲存設施，聯邦氦儲備可以釋放天然氣來緩衝市場衝擊，就像美國戰略石油儲備去年幫助應對汽油價格上漲一樣。新墨西哥大學經濟學家珍妮·切爾馬克表示，出售它「可能會為市場增加更多的不確定性和波動性」。切爾馬克與人合著了美國國家科學院、工程院和醫學院2010年的一份報告，該報告的結論是出售儲備金「不符合美國納稅人或國家的最佳利益」。

氦氣價格上漲

美國政府一直在出售戰略儲備中的粗氦，直到2018年最後一次拍賣。私人高品位氦氣價格受到嚴格保護，但美國地質調查局的估計代表了一個下限。

科學家經常發現自己處於氦氣價格飆升的尖端，而作為小消費者，有時根本無法獲得任何氦氣。「你必須時刻擔心供應問題，」聖路易斯華盛頓大學的化學家索菲亞·海耶斯(Sophia Hayes)說道，她使用核磁共振機來研究材料的結構。需要液態氦來冷卻機器的磁鐵，在某些情況下還需要冷卻樣品本身。

海耶斯擔心聯邦出售只會讓科學家的情況變得更糟。美國物理學會公共事務主任 馬克·艾塞索(Mark Elsesser)協助制定了一項2021年法案，該法案將研究人員的折扣計畫延長8年，並為實驗室提高氦回收能力贏得了時間。該法案毫無進展，但參議員在信中敦促白宮重新考慮這一想法，作為出售的一部分。

戈特瓦爾德表示，企業擔心儲備易手後供應會中斷。那裡迫在眉睫的問題包括維護積壓以及新業主需要確保680公里管道的通行權，而管道不會自動轉移。還有一個問題是與克利夫賽德氦濃縮裝置(Cliffside Helium Enrichment Unit)談判一份新合同，這是一個在保護區處理氦氣所必需的私人設施。基於這些原因，工業氣體公司空氣產品公司(Air Products)在9月對政府提起訴訟，稱此次銷售非法。(土地管理局和負責處理此次出售的美國總務管理局沒有回應置評請求。)

Intelligas Consulting總裁莫拉·加維(Maura Garvey)表示，儲量出現問題可能會影響全球約10%的年產量。「這將導致我們再次陷入供應緊張的局面。」加維表示，CGA要求延後3年，這就是將已購買的4,500萬立方公尺粗氦從地下開採所需的時間。政府還計劃於2024年1月連同儲備一起出售剩餘的5,100萬立方公尺。

加維預計幾年後氦氣短缺將會緩解，價格也會下降。俄羅斯和卡達的大型工廠即將上線，懷俄明州的一個重大新項目最近贏得了投資者的支持。高價格也鼓勵了越來越多的企業將氦氣作為主要產品，而不是天然氣的副產品。

加拿大公司Avanti Helium是氦氣勘探商之一。執行長克里斯·巴克(Chris Bakker)表示，氦氣市場的地緣政治風險促使他的團隊尋找更多的北美來源。來自壓裂頁岩的天然氣通常含有很少的氦氣，因此巴克的團隊將蒙大拿州的一個地層作為目標，該地層類似於傳統的天然氣儲層，但充滿了包括氦氣在內的火山氣體。Avanti計劃明年初開設第一家工廠。

Gottwald希望政府能夠進一步推遲原定於2021年進行的出售。一旦氦氣被提取出來，儲層就可以用來儲存其他氣體，但目前，龐大的政府資產正受到維護問題和訴訟的困擾。加維想知道是否有人會競標該保護區。「在他們開標之前我們不會知道，」她說。「相信我，我們都很好奇。」