Helioa He ikurra eta 2 zenbaki atomikoa dituen elementu kimikoa da. Atmosferako gas arraroa da, kolorgea, zaporegabea, zaporegabea, ez-toxikoa, ez-sukoia, uretan ia ez disolbagarria. Atmosferako helio kontzentrazioa 5,24 x 10-4 da bolumen ehunekoan. Elementu guztien artean irakite- eta urtze-puntu baxuenak ditu, eta gas gisa bakarrik existitzen da, oso hotz dauden baldintzetan izan ezik.

Helioa batez ere gas edo likido moduan garraiatzen da eta erreaktore nuklearretan, erdieroaleetan, laserretan, bonbilla argietan, supereroankortasunean, instrumentazioetan, erdieroaleetan eta zuntz optikoetan, kriogenian, erresonantzia magnetikoan eta I+G laborategiko ikerketan erabiltzen da.

Tenperatura Baxuko Iturri Hotza

Helioa hozte kriogenikorako erabiltzen da hozte-iturri kriogenikoetarako, hala nola erresonantzia magnetiko bidezko irudigintzan (MRI), erresonantzia magnetiko nuklearreko (NMR) espektroskopian, partikula kuantiko supereroaleen azeleragailuan, hadroi talkagailu handian, interferometroan (SQUID), elektroi-spin erresonantzian (ESR) eta energia magnetiko supereroaleen biltegiratzean (SMES), MHD supereroaleen sorgailuetan, supereroaleen sentsoreetan, potentzia-transmisioan, maglev garraioan, masa-espektrometroan, supereroaleen imanetan, eremu magnetiko indartsuen bereizgailuetan, fusio-erreaktoreetarako eremu eraztun-iman supereroaleetan eta beste ikerketa kriogeniko batzuetan. Helioak material eta iman supereroale kriogenikoak ia zero absolutura hozten ditu, eta puntu horretan supereroalearen erresistentzia bat-batean zerora jaisten da. Supereroale baten erresistentzia oso baxuak eremu magnetiko indartsuagoa sortzen du. Ospitaleetan erabiltzen diren MRI ekipamenduen kasuan, eremu magnetiko indartsuagoek xehetasun gehiago sortzen dituzte irudi erradiografikoetan.

Helioa superhozgarri gisa erabiltzen da, helioak urtze- eta irakite-puntu baxuenak dituelako, ez delako solidotzen presio atmosferikoan eta 0 K-tan, eta helioa kimikoki inertea delako, ia ezinezkoa bihurtuz beste substantziekin erreakzionatzea. Gainera, helioa superfluido bihurtzen da 2,2 Kelvin azpitik. Orain arte, ultra-mugikortasun paregabea ez da ustiatu inongo aplikazio industrialetan. 17 Kelvin azpitik dauden tenperaturetan, ez dago helioaren ordezkorik hozgarri gisa iturri kriogenikoan.

Aeronautika eta Astronautika

Helioa globoetan eta aireontzietan ere erabiltzen da. Helioa airea baino arinagoa denez, aireontziak eta globoak helioz betetzen dira. Helioak ez da sukoia izatearen abantaila du, nahiz eta hidrogenoa flotagarriagoa izan eta mintzetik ihes egiteko tasa txikiagoa izan. Beste bigarren mailako erabilera bat suzirien teknologian dago, non helioa galera-euskarri gisa erabiltzen den erregaia eta oxidatzailea biltegiratze-tangetan desplazatzeko eta hidrogenoa eta oxigenoa kondentsatzeko suzirien erregaia egiteko. Lurreko laguntza-ekipoetatik erregaia eta oxidatzailea kentzeko ere erabil liteke jaurtiketa egin aurretik, eta hidrogeno likidoa aurrez hoztu dezake espazio-ontzian. Apollo programan erabilitako Saturno V suzirian, 370.000 metro kubiko (13 milioi oin kubiko) helio behar ziren jaurtiketa egiteko.

Hodi-ihesen detekzioa eta detekzio-analisia

Helioaren beste erabilera industrial bat ihesak detektatzea da. Ihesak detektatzea likidoak eta gasak dituzten sistemetan ihesak detektatzeko erabiltzen da. Helioa airea baino hiru aldiz azkarrago hedatzen denez solidoetan zehar, trazatzaile gas gisa erabiltzen da hutsune handiko ekipoetan (adibidez, tanke kriogenikoak) eta presio handiko ontzietan ihesak detektatzeko. Objektua ganbera batean jartzen da, eta gero hustu eta helioz betetzen da. 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) bezain ihes-tasa baxuak izan arren, ihesaren bidez ihes egiten duen helioa gailu sentikor batek (helio masa-espektrometro batek) detekta dezake. Neurketa-prozedura normalean automatizatua da eta helioaren integrazio-proba deitzen zaio. Beste metodo sinpleago bat, dagokion objektua helioz betetzea eta eskuz ihesak bilatzea da, eskuzko gailu bat erabiliz.

Helioa ihesak detektatzeko erabiltzen da molekula txikiena delako eta molekula monoatomikoa delako, beraz, helioa erraz isurtzen da. Helio gasa objektuan sartzen da ihesak detektatzean, eta ihes bat gertatzen bada, helio masa espektrometroak ihesaren kokapena detektatu ahal izango du. Helioa erabil daiteke suzirietan, erregai-tangetan, bero-trukagailuetan, gas-hodietan, elektronikan, TELEBISTA hodietan eta beste fabrikazio-osagai batzuetan ihesak detektatzeko. Helioa erabiliz ihesak detektatzeko metodoa Manhattan proiektuan erabili zen lehen aldiz, uranioa aberasteko lantegietan ihesak detektatzeko. Ihesak detektatzeko helioa hidrogenoarekin, nitrogenoarekin edo hidrogeno eta nitrogeno nahasketa batekin ordezka daiteke.

Soldadura eta Metalen Lanketa

Helio gasa babes-gas gisa erabiltzen da arku soldaduran eta plasma arku soldaduran, beste atomoek baino ionizazio-energia potentzial handiagoa duelako. Soldaduraren inguruko helio gasak metala urtutako egoeran oxidatzea eragozten du. Helioaren ionizazio-energia potentzial altuak eraikuntzan, ontzigintzan eta aeroespazialean erabiltzen diren metal desberdinak plasma arku soldadura ahalbidetzen du, hala nola titanioa, zirkonioa, magnesioa eta aluminio aleazioak. Babes-gaseko helioa argon edo hidrogenoz ordezka daitekeen arren, material batzuk (titanio helioa, adibidez) ezin dira plasma arku soldaduran ordezkatu. Helioa baita tenperatura altuetan segurua den gas bakarra.

Garapen-arlo aktiboenetako bat altzairu herdoilgaitzezko soldadura da. Helioa gas geldoa da, hau da, ez du erreakzio kimikorik jasaten beste substantzia batzuekin kontaktuan jartzen denean. Ezaugarri hau bereziki garrantzitsua da soldadura-babes gasetan.

Helioak beroa ere ondo eroaten du. Horregatik erabiltzen da normalean soldadura lanetan, non bero-sarrera handiagoa behar den soldaduraren bustigarritasuna hobetzeko. Helioa abiadura handitzeko ere erabilgarria da.

Helioa normalean argonarekin nahasten da kantitate desberdinetan babes-gas nahasketan, bi gasen propietate onak aprobetxatzeko. Helioak, adibidez, babes-gas gisa jokatzen du soldaduran zehar sartze zabalagoak eta azalekoagoak ahalbidetzeko. Baina helioak ez du argonak egiten duen garbiketa bera egiten.

Ondorioz, metal fabrikatzaileek askotan argona helioarekin nahastea kontuan hartzen dute beren lan prozesuaren barruan. Gas babestuzko metal arku soldadurarako, helioak helio/argon nahasketako gas nahasketaren % 25etik % 75era osa dezake. Babes gas nahasketaren konposizioa doituz, soldadoreak soldaduraren bero banaketan eragina izan dezake, eta horrek, aldi berean, soldadura metalaren zeharkako sekzioaren forman eta soldadura abiaduran eragiten du.

Erdieroale Elektronikoen Industria

Gas geldo gisa, helioa hain egonkorra da, ezen ia ez baitu beste elementuekin erreakzionatzen. Propietate horri esker, arku soldaduran babes gisa erabil daiteke (aireko oxigenoaren kutsadura saihesteko). Helioak beste aplikazio kritiko batzuk ere baditu, hala nola erdieroaleak eta zuntz optikoaren fabrikazioa. Horrez gain, nitrogenoa ordezka dezake urpekaritza sakonean odolean nitrogeno burbuilak sortzea saihesteko, eta horrela urpekaritza gaixotasuna saihestuz.

Helioaren Salmenta Bolumena Mundu osoan (2016-2027)

Helioaren merkatu globalak 1.825,37 milioi dolar estatubatuarretara iritsi zen 2020an, eta 2.742,04 milioi dolar estatubatuarretara iristea espero da 2027an, % 5,65eko urteko hazkunde-tasa konposatuarekin (CAGR) (2021-2027). Industriak ziurgabetasun handia du datozen urteetan. Lan honetako 2021-2027rako aurreikuspen-datuak azken urteetako garapen historikoan, industriako adituen iritzietan eta lan honetako analisten iritzietan oinarritzen dira.

Helioaren industria oso kontzentratua dago, baliabide naturaletatik dator, eta mundu mailako fabrikatzaile mugatuak ditu, batez ere Estatu Batuetan, Errusian, Qatarren eta Aljerian. Munduan, kontsumo sektorea Estatu Batuetan, Txinan eta Europan kontzentratzen da, eta abar. Estatu Batuek historia luzea eta posizio sendoa dute industrian.

Enpresa askok hainbat fabrika dituzte, baina normalean ez daude beren helburuko kontsumo-merkatuetatik gertu. Hori dela eta, produktuak garraio-kostu handia du.

Lehenengo bost urteetatik, ekoizpena oso poliki hazi da. Helioa energia iturri ez-berriztagarria da, eta ekoizten duten herrialdeetan politikak daude indarrean haren erabilera jarraitua bermatzeko. Batzuek aurreikusten dute helioa etorkizunean agortuko dela.

Industriak inportazio eta esportazio proportzio handia du. Ia herrialde guztiek erabiltzen dute helioa, baina gutxi batzuek baino ez dituzte helio erreserbak.

Helioak erabilera sorta zabala du eta gero eta arlo gehiagotan egongo da eskuragarri. Baliabide naturalen urritasuna ikusita, helioaren eskaria handitzea espero da etorkizunean, eta horrek alternatiba egokiak beharko ditu. Helioaren prezioak 2021etik 2026ra igotzen jarraituko dutela aurreikusten da, 13,53 $/m3-tik (2020) 19,09 $/m3-ra (2027).

Industrian eragina dute ekonomiak eta politikak. Munduko ekonomia suspertzen den heinean, gero eta jende gehiagok kezkatzen du ingurumen-arauak hobetzeaz, batez ere biztanleria handiko eta hazkunde ekonomiko azkarra duten eskualde azpigaratuetan, helioaren eskaria handituko baita.

Gaur egun, munduko fabrikatzaile nagusien artean daude Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) eta Gazprom (Ru), etab. 2020an, 6 fabrikatzaile nagusien salmenta-kuota % 74tik gorakoa izango da. Aurreikuspenen arabera, industriako lehia areagotuko da datozen urteetan.

HL Ekipamendu Kriogenikoa

Helio likidoaren baliabideen urritasuna eta prezioaren igoera direla eta, garrantzitsua da helio likidoaren galera eta berreskurapena murriztea haren erabilera eta garraio prozesuan.

1992an sortutako HL Cryogenic Equipment HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd.-rekin afiliatutako marka bat da. HL Cryogenic Equipment hutsean isolatutako kriogeniko hodi sistemaren eta hari lotutako laguntza ekipamenduen diseinuan eta fabrikazioan konprometituta dago, bezeroen behar desberdinak asetzeko. Hutsean isolatutako hodia eta mahuka malgua hutsean eta geruza anitzeko pantaila anitzeko material isolatu bereziekin eraikita daude, eta tratamendu tekniko zorrotz batzuk eta hutsean tratatzen dira, oxigeno likidoa, nitrogeno likidoa, argon likidoa, hidrogeno likidoa, helio likidoa, LEG etileno gas likidotua eta LNG gas natural likidotua transferitzeko erabiltzen direnak.

HL Cryogenic Equipment Company-ko Hutsean Estalitako Hodien, Hutsean Estalitako Mangeraren, Hutsean Estalitako Balbulen eta Fase Bereizgailuen produktu-serieak, tratamendu tekniko zorrotz batzuk igaro ondoren, oxigeno likidoa, nitrogeno likidoa, argon likidoa, hidrogeno likidoa, helio likidoa, LEG eta GNL transferitzeko erabiltzen dira, eta produktu hauek ekipamendu kriogenikoetarako (adibidez, tanke kriogenikoak, dewar-ak eta kaxa hotzak, etab.) zerbitzatzen dira airearen bereizketa, gasak, hegazkintza, elektronika, supereroaleak, txipak, automatizazio-muntaketa, elikagai eta edarien, farmazia, ospitalea, biobankua, kautxua, material berrien fabrikazioko ingeniaritza kimikoa, burdina eta altzairua eta ikerketa zientifikoa bezalako industrietan.

HL Cryogenic Equipment Company Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani eta Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) enpresen hornitzaile/saltzaile kualifikatu bihurtu da.