[スポンサーリンク]

ケムステニュース

ヘリウムガスのリサイクルに向けた検討がスタート

[スポンサーリンク]

冷やすと電気抵抗がゼロになる超電導材料の低温研究から医療機器や半導体製造まで、幅広く使われているヘリウムの調達が難しくなっている。ヘリウムを使用後に大気放出している企業に対し、研究所がリサイクルを手伝うことで“ヘリウム危機”を乗り越えられないか、検討に入った。  (引用:日刊工業新聞6月7日)

NMRやGCでおなじみのヘリウムですが、過去幾度となく供給不足になってきました。筆者がGCを管理していた時は、ヘリウムガスの納期が三週間以上かかり悩まされていた時もありました。そのヘリウムガスについて世界生産の約6割を占める米国は戦略物資と位置付け、国外への販売を2021年に終了します。また同じく生産の3割を占めるカタールは周辺国との国交断絶で船便の遅れが目立っています。このような状況で販売が絞られ値上げが進行しています。

日本での状況に目を向けると、販売量は過去5年間、横ばいで需要の変化はありません。主の用途はNMR+MRI(以下、核磁気共鳴装置)の超電導コイルの冷却や半導体、光ファイバーの製造に使われています。リークテストというのは、気体や液体の配管を向上などで作った後に漏れがないか調べることで、配管を真空にして接合した箇所に外側からヘリウムガスを噴射します。漏れがあると配管内にヘリウムが混入し接続した検出器がヘリウムを検知する仕組みです。減圧できない場合には、配管をヘリウムで満たし検出器を接合個所に近づけてヘリウムが漏れていないか確認します。空気中にヘリウムが微量しか含まれていないこと、不活性ガスで毒性・爆発性がなく安全であること、分子径が小さいため漏れ箇所に入りやすいこと、試験体などからの放出ガスにはほとんど含まれないことからヘリウムが使われています。

各大学にはNMRをはじめとするヘリウムを使用する機器が多く稼働していますが、ヘリウム再生設備をもつ大学も珍しくはありません。このような大学では、機器から排出されたヘリウムは配管を通して管理設備(低温センターと呼ばれる施設)で回収、精製、液化されるので70%以上はリサイクルされているようです。一方、民間では、回収して再使用することはほとんど行われていません。それはヘリウムの使用用途によっては、空気や他のガスと混ざってしまい再生を困難にしているからです。また純粋なヘリウムガスの再液化であっても設備はとても高価です。さらに高圧ガス保安法では、ガスを昇圧したり液化することも製造行為として定義されていて、届け出が必要になります。このような障壁でヘリウムの再生設備は民間では導入されていないようです。そのためヘリウムの価格が上がっても需要が急激に減少することはなく、研究所などへの供給には後回しになっていて、宇宙航空研究開発機構(JAXA)は、観測気球用ヘリウムが十分に確保できず実験計画を変更したことを記者会見で明らかにしたそうです。

金沢大学のヘリウム液化設備(引用:金沢大学

このようにヘリウムの供給が緩和される希望はなく、民間では自前で再利用する設備の積極的な導入が期待できないことから、民間の使用済みのヘリウムを回収して大学の再生設備を利用して再利用する構想が、東大物性研を中心に考えられています。液化装置は巨大ですが、加圧してガスシリンダーで戻すくらいならば核磁気共鳴装置に付帯すること可能であると思います。

東大、物性研でのヘリウム回収率(引用:物性研究所 低温液化室

上記に取り組みに関しては、ヘリウムの充填が不要なNMRは開発されていますが、NMRは寿命の長い機器であり、すぐに日本中のNMRが切り替わるとは考えにくいので、核磁気共鳴装置から蒸発するヘリウムガスの回収においては大変有効であると思います。ただし、ガスをシリンダー貯めるためには加圧が必要です。ヘリウムの5MPaを超える加圧も高圧ガス保安法では製造行為となりますので、たくさん貯めようとすると大きな容器が必要になります。さらに磁性の容器は核磁気共鳴装置にくっついてしまうのでより高価な非磁性のガスシリンダーが必要になります。その制約と再生設備までの配送コストで割に合うかどうかがポイントではないでしょうか。

ヘリウムの産出地は限られていますが、新たな場所が見つかったという報道もあります。取引価格がさらに上昇すれば、新たな場所からの採掘や精製テクノロジーの商業化のニーズが上昇しそれによって供給が増え、供給が安定されることに期待します。

関連書籍

関連リンクとケムステ過去記事

 

Zeolinite

Zeolinite

投稿者の記事一覧

ただの会社員です。某企業で化学製品の商品開発に携わっています。社内でのデータサイエンスの普及とDX促進が個人的な野望です。

関連記事

  1. 独メルク、電子工業用薬品事業をBASFに売却
  2. 中山商事のWebサイトがリニューアル ~キャラクターが光る科学の…
  3. 米FDA、塩野義の高脂血症薬で副作用警告
  4. クラリベイト・アナリティクスが「引用栄誉賞2017」を発表
  5. ナノテクノロジー関連の特許が多すぎる問題
  6. 旭化成の吉野彰氏 リチウムイオン電池技術の発明・改良で 2019…
  7. ビールに使われている炭水化物を特定する方法が発見される
  8. 危険!DDT入りの蚊取り線香

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 2016年4月の注目化学書籍
  2. ゲルマニウム触媒でアルキンからベンゼンをつくる
  3. ウィリアム・ロウシュ William R. Roush
  4. 透明なカニ・透明な紙:バイオナノファイバーの世界
  5. 化学構造式描画のスタンダードを学ぼう!【基本編】
  6. Bayer Material Scienceの分離独立が語るもの
  7. ロピニロールのメディシナルケミストリー -iPS創薬でALS治療に光明-
  8. 2007年度ノーベル化学賞を予想!(2)
  9. 第109回―「サステイナブルな高分子材料の創製」Andrew Dove教授
  10. 世界5大化学会がChemRxivのサポーターに

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2019年6月
« 5月   7月 »
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

注目情報

注目情報

最新記事

新型コロナの飲み薬モルヌピラビルの合成・生体触媒を用いた短工程化

新型コロナウイルス (SARS-CoV-2) 感染症に対する飲み薬として、Merck…

秋吉一成 Akiyoshi Kazunari

秋吉 一成(あきよしかずなり)は日本の有機化学者である。京都大学大学院 工学研究科 高分子化学専攻 …

NIMS WEEK2021-材料研究の最新成果発表週間- 事前登録スタート

時代を先取りした新材料を発信し続けるNIMS。その最新成果を一挙ご紹介する、年に一度の大イベント「N…

元素記号に例えるなら何タイプ? 高校生向け「起業家タイプ診断」

今回は化学の本質とは少し離れますが、元素をモチーフにしたあるコンテンツをご紹介します。実験の合間…

多価不飽和脂肪酸による光合成の不活性化メカニズムの解明:脂肪酸を活用した光合成活性の制御技術開発の可能性

第346回のスポットライトリサーチは、東京大学 大学院総合文化研究科(和田・神保研究…

10手で陥落!(+)-pepluanol Aの全合成

高度な縮環構造をもつ複雑天然物ペプラノールAの全合成が、わずか10工程で達成された。Diels–Al…

吉野彰氏が2021年10月度「私の履歴書」を連載。

今年の10月はノーベル化学賞が有機化学分野から出て、物理学賞を真鍋淑郎先生が受賞して、非常に盛り上が…

ガラス工房にお邪魔してみたー匠の技から試験管制作体験までー

実験器具を試して見たシリーズ第10弾! ついにシリーズ10回目を迎えました。今回は特別編です…

ダイセルよりサステナブルな素材に関する開発成果と包括的連携が発表される

株式会社ダイセルは、環境にやさしい酢酸セルロースを当社独自の技術で加工した真球状微粒子を開発し、20…

市販の化合物からナノグラフェンライブラリを構築 〜新反応によりナノグラフェンの多様性指向型合成が可能に〜

第345回のスポットライトリサーチは、北海道大学大学院理学研究院 理論化学研究室(前田・高橋研究室)…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP