হিলিয়াম হল একটি রাসায়নিক উপাদান যার প্রতীক He এবং পারমাণবিক সংখ্যা 2। এটি একটি বিরল বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাস, বর্ণহীন, স্বাদহীন, স্বাদহীন, অ-বিষাক্ত, অ-দাহনীয়, পানিতে সামান্য দ্রবণীয়। বায়ুমণ্ডলে হিলিয়ামের ঘনত্ব আয়তনের শতাংশ দ্বারা 5.24 x 10-4। এটিতে যে কোনও উপাদানের সর্বনিম্ন ফুটন্ত এবং গলনাঙ্ক রয়েছে এবং অত্যন্ত ঠাণ্ডা অবস্থা ছাড়া এটি শুধুমাত্র একটি গ্যাস হিসাবে বিদ্যমান।

হিলিয়াম প্রাথমিকভাবে গ্যাসীয় বা তরল হিলিয়াম হিসাবে পরিবহণ করা হয় এবং পারমাণবিক চুল্লি, সেমিকন্ডাক্টর, লেজার, লাইট বাল্ব, সুপারকন্ডাক্টিভিটি, ইন্সট্রুমেন্টেশন, সেমিকন্ডাক্টর এবং ফাইবার অপটিক্স, ক্রায়োজেনিক, MRI এবং R&D গবেষণাগার গবেষণায় ব্যবহৃত হয়।

নিম্ন তাপমাত্রার ঠান্ডা উৎস

হিলিয়াম ক্রায়োজেনিক শীতল উৎসের জন্য ক্রায়োজেনিক কুল্যান্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (MRI), নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স (NMR) স্পেকট্রোস্কোপি, সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম পার্টিকেল এক্সিলারেটর, বড় হ্যাড্রন কোলাইডার, ইন্টারফেরোমিটার (SQUID), ইলেক্ট্রন স্পিন রেজোন্যান্স (RES) এবং সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেটিক এনার্জি স্টোরেজ (SMES), MHD সুপারকন্ডাক্টিং জেনারেটর, সুপারকন্ডাক্টিং সেন্সর, পাওয়ার ট্রান্সমিশন, ম্যাগলেভ ট্রান্সপোর্টেশন, ভর স্পেকট্রোমিটার, সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট, শক্তিশালী ম্যাগনেটিক ফিল্ড সেপারেটর, ফিউশন রিঅ্যাক্টর এবং অন্যান্য ক্রায়োজেনিক গবেষণার জন্য অ্যানুলার ফিল্ড সুপারকন্ডাক্টিং ম্যাগনেট। হিলিয়াম ক্রায়োজেনিক সুপারকন্ডাক্টিং উপাদান এবং চুম্বককে পরম শূন্যের কাছাকাছি ঠান্ডা করে, এই সময়ে সুপারকন্ডাক্টরের প্রতিরোধ ক্ষমতা হঠাৎ শূন্যে নেমে আসে। একটি সুপারকন্ডাক্টরের খুব কম প্রতিরোধ একটি আরও শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। হাসপাতালে ব্যবহৃত এমআরআই সরঞ্জামের ক্ষেত্রে, শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র রেডিওগ্রাফিক চিত্রগুলিতে আরও বিশদ তৈরি করে।

হিলিয়াম একটি সুপার কুল্যান্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয় কারণ হিলিয়ামের সর্বনিম্ন গলে যাওয়া এবং স্ফুটনাঙ্ক রয়েছে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং 0 K-এ দৃঢ় হয় না এবং হিলিয়াম রাসায়নিকভাবে নিষ্ক্রিয়, যা অন্যান্য পদার্থের সাথে প্রতিক্রিয়া করা প্রায় অসম্ভব করে তোলে। উপরন্তু, হিলিয়াম 2.2 কেলভিনের নিচে অতিতরল হয়ে যায়। এখন পর্যন্ত, অনন্য আল্ট্রা-মোবিলিটি কোনো শিল্প প্রয়োগে কাজে লাগানো হয়নি। 17 কেলভিনের নিচে তাপমাত্রায়, ক্রায়োজেনিক উৎসে হিলিয়ামের কোনো বিকল্প নেই।

অ্যারোনটিক্স এবং অ্যাস্ট্রোনটিক্স

বেলুন এবং এয়ারশিপেও হিলিয়াম ব্যবহার করা হয়। যেহেতু হিলিয়াম বাতাসের চেয়ে হালকা, তাই এয়ারশিপ এবং বেলুন হিলিয়ামে পূর্ণ। হিলিয়ামের অদাহ্য হওয়ার সুবিধা রয়েছে, যদিও হাইড্রোজেন বেশি উচ্ছল এবং ঝিল্লি থেকে কম পালানোর হার রয়েছে। আরেকটি গৌণ ব্যবহার হল রকেট প্রযুক্তিতে, যেখানে হিলিয়াম ব্যবহার করা হয় ক্ষতির মাধ্যম হিসেবে স্টোরেজ ট্যাঙ্কে জ্বালানি ও অক্সিডাইজারকে স্থানচ্যুত করতে এবং রকেটের জ্বালানি তৈরি করতে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেনকে ঘনীভূত করতে। এটি উৎক্ষেপণের আগে স্থল সমর্থন সরঞ্জাম থেকে জ্বালানী এবং অক্সিডাইজার অপসারণ করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে এবং মহাকাশযানে তরল হাইড্রোজেনকে প্রি-কুল করতে পারে। অ্যাপোলো প্রোগ্রামে ব্যবহৃত Saturn V রকেটে, উৎক্ষেপণের জন্য প্রায় 370,000 ঘনমিটার (13 মিলিয়ন ঘনফুট) হিলিয়াম প্রয়োজন ছিল।

পাইপলাইন লিক সনাক্তকরণ এবং সনাক্তকরণ বিশ্লেষণ

হিলিয়ামের আরেকটি শিল্প ব্যবহার হল ফুটো সনাক্তকরণ। লিক সনাক্তকরণ তরল এবং গ্যাস ধারণকারী সিস্টেমে লিক সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। যেহেতু হিলিয়াম বাতাসের চেয়ে তিনগুণ দ্রুত কঠিন পদার্থের মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে, তাই এটি উচ্চ-শূন্য যন্ত্রপাতি (যেমন ক্রায়োজেনিক ট্যাঙ্ক) এবং উচ্চ-চাপযুক্ত জাহাজে লিক সনাক্ত করতে ট্রেসার গ্যাস হিসাবে ব্যবহৃত হয়। বস্তুটি একটি চেম্বারে স্থাপন করা হয়, যা পরে খালি করা হয় এবং হিলিয়াম দিয়ে ভরা হয়। এমনকি 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3/s) এর মতো ফুটো হওয়ার হারেও, ফুটো থেকে বেরিয়ে আসা হিলিয়াম একটি সংবেদনশীল ডিভাইস (একটি হিলিয়াম ভর স্পেকট্রোমিটার) দ্বারা সনাক্ত করা যেতে পারে। পরিমাপ পদ্ধতি সাধারণত স্বয়ংক্রিয় এবং হিলিয়াম ইন্টিগ্রেশন পরীক্ষা বলা হয়। আরেকটি, সহজ পদ্ধতি হল প্রশ্নে থাকা বস্তুটিকে হিলিয়াম দিয়ে পূরণ করা এবং একটি হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইস ব্যবহার করে ম্যানুয়ালি ফাঁসের জন্য অনুসন্ধান করা।

হিলিয়াম লিক সনাক্তকরণের জন্য ব্যবহার করা হয় কারণ এটি সবচেয়ে ছোট অণু এবং এটি একটি মনোটমিক অণু, তাই হিলিয়াম সহজেই লিক হয়। লিক সনাক্তকরণের সময় হিলিয়াম গ্যাস বস্তুতে ভরা হয় এবং যদি একটি লিক ঘটে তবে হিলিয়াম ভর স্পেকট্রোমিটার ফুটোটির অবস্থান সনাক্ত করতে সক্ষম হবে। হিলিয়াম রকেট, জ্বালানী ট্যাংক, হিট এক্সচেঞ্জার, গ্যাস লাইন, ইলেকট্রনিক্স, টেলিভিশন টিউব এবং অন্যান্য উত্পাদন উপাদানগুলির লিক সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। হিলিয়াম ব্যবহার করে লিক সনাক্তকরণ প্রথম ম্যানহাটন প্রকল্পের সময় ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ প্ল্যান্টে লিক সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। লিক সনাক্তকরণ হিলিয়ামকে হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন বা হাইড্রোজেন এবং নাইট্রোজেনের মিশ্রণ দিয়ে প্রতিস্থাপিত করা যেতে পারে।

ওয়েল্ডিং এবং মেটাল ওয়ার্কিং

হিলিয়াম গ্যাসকে আর্ক ওয়েল্ডিং এবং প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং-এ একটি প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস হিসাবে ব্যবহার করা হয় কারণ অন্যান্য পরমাণুর তুলনায় এর আয়নকরণ সম্ভাব্য শক্তি বেশি। ঢালাইয়ের চারপাশে থাকা হিলিয়াম গ্যাস গলিত অবস্থায় ধাতুকে অক্সিডাইজ হতে বাধা দেয়। হিলিয়ামের উচ্চ আয়নকরণ সম্ভাব্য শক্তি নির্মাণ, জাহাজ নির্মাণ এবং মহাকাশে ব্যবহৃত ভিন্ন ভিন্ন ধাতু যেমন টাইটানিয়াম, জিরকোনিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুর প্লাজমা আর্ক ঢালাইয়ের অনুমতি দেয়। যদিও শিল্ডিং গ্যাসের হিলিয়াম আর্গন বা হাইড্রোজেন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে, কিছু উপাদান (যেমন টাইটানিয়াম হিলিয়াম) প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিংয়ের জন্য প্রতিস্থাপিত করা যায় না। কারণ হিলিয়ামই একমাত্র গ্যাস যা উচ্চ তাপমাত্রায় নিরাপদ।

উন্নয়নের সবচেয়ে সক্রিয় ক্ষেত্রগুলির মধ্যে একটি হল স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই। হিলিয়াম হল একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস, যার মানে অন্যান্য পদার্থের সংস্পর্শে এলে এটি কোনো রাসায়নিক বিক্রিয়া করে না। ঢালাই সুরক্ষা গ্যাসের ক্ষেত্রে এই বৈশিষ্ট্যটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।

হিলিয়াম ভাল তাপ সঞ্চালন করে। এই কারণেই এটি সাধারণত ঢালাইগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে জোড়ের ভেজাতা উন্নত করার জন্য উচ্চতর তাপ ইনপুট প্রয়োজন। হিলিয়াম দ্রুত গতিতেও উপকারী।

উভয় গ্যাসের ভালো বৈশিষ্ট্যের পূর্ণ সুবিধা নেওয়ার জন্য প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস মিশ্রণে হিলিয়াম সাধারণত বিভিন্ন পরিমাণে আর্গনের সাথে মিশ্রিত হয়। হিলিয়াম, উদাহরণস্বরূপ, ঢালাইয়ের সময় অনুপ্রবেশের বিস্তৃত এবং অগভীর মোড সরবরাহ করতে সাহায্য করার জন্য একটি প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস হিসাবে কাজ করে। কিন্তু হিলিয়াম আর্গন যে পরিস্কার করে তা প্রদান করে না।

ফলস্বরূপ, ধাতব নির্মাতারা প্রায়ই তাদের কাজের প্রক্রিয়ার অংশ হিসাবে হিলিয়ামের সাথে আর্গন মেশানোকে বিবেচনা করে। গ্যাস ঢালযুক্ত ধাতব আর্ক ওয়েল্ডিংয়ের জন্য, হিলিয়াম/আর্গন মিশ্রণে গ্যাসের মিশ্রণের 25% থেকে 75% হিলিয়াম থাকতে পারে। প্রতিরক্ষামূলক গ্যাস মিশ্রণের সংমিশ্রণ সামঞ্জস্য করে, ওয়েল্ডার ওয়েল্ডের তাপ বিতরণকে প্রভাবিত করতে পারে, যা ফলস্বরূপ ঢালাই ধাতুর ক্রস বিভাগের আকৃতি এবং ঢালাই গতিকে প্রভাবিত করে।

ইলেকট্রনিক সেমিকন্ডাক্টর শিল্প

একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস হিসাবে, হিলিয়াম এতই স্থিতিশীল যে এটি অন্য কোনো উপাদানের সাথে খুব কমই প্রতিক্রিয়া দেখায়। এই বৈশিষ্ট্যটি এটিকে আর্ক ওয়েল্ডিংয়ে ঢাল হিসাবে ব্যবহার করে (বাতাসে অক্সিজেনের দূষণ রোধ করতে)। হিলিয়ামের অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যেমন সেমিকন্ডাক্টর এবং অপটিক্যাল ফাইবার উত্পাদন। উপরন্তু, এটি রক্ত ​​​​প্রবাহে নাইট্রোজেন বুদবুদ গঠন রোধ করতে গভীর ডাইভিংয়ে নাইট্রোজেন প্রতিস্থাপন করতে পারে, এইভাবে ডাইভিং অসুস্থতা প্রতিরোধ করে।

গ্লোবাল হিলিয়াম সেলস ভলিউম (2016-2027)

বিশ্বব্যাপী হিলিয়াম বাজার 2020 সালে আমাদের $1825.37 মিলিয়নে পৌঁছেছে এবং 2027 সালে 2742.04 মিলিয়ন মার্কিন ডলারে পৌঁছবে বলে আশা করা হচ্ছে, যার একটি চক্রবৃদ্ধি বার্ষিক বৃদ্ধির হার (CAGR) 5.65% (2021-2027)। আগামী বছরগুলিতে শিল্পে বড় অনিশ্চয়তা রয়েছে। এই কাগজে 2021-2027-এর পূর্বাভাসের তথ্য গত কয়েক বছরের ঐতিহাসিক উন্নয়ন, শিল্প বিশেষজ্ঞদের মতামত এবং এই কাগজে বিশ্লেষকদের মতামতের উপর ভিত্তি করে।

হিলিয়াম শিল্প অত্যন্ত ঘনীভূত, প্রাকৃতিক সম্পদ থেকে উৎসারিত, এবং প্রধানত মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া, কাতার এবং আলজেরিয়ায় সীমিত বৈশ্বিক নির্মাতারা রয়েছে। বিশ্বে, ভোক্তা খাত মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, চীন এবং ইউরোপে কেন্দ্রীভূত। শিল্পে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের একটি দীর্ঘ ইতিহাস এবং অটুট অবস্থান রয়েছে।

অনেক কোম্পানির বেশ কিছু কারখানা আছে, কিন্তু তারা সাধারণত তাদের টার্গেট ভোক্তা বাজারের কাছাকাছি থাকে না। অতএব, পণ্য একটি উচ্চ পরিবহন খরচ আছে.

প্রথম পাঁচ বছর থেকে উৎপাদন খুব ধীরগতিতে বেড়েছে। হিলিয়াম একটি অ-নবায়নযোগ্য শক্তির উৎস, এবং এর অব্যাহত ব্যবহার নিশ্চিত করার জন্য উৎপাদনকারী দেশগুলিতে নীতিগুলি চালু রয়েছে। কেউ কেউ ভবিষ্যদ্বাণী করেন যে ভবিষ্যতে হিলিয়াম ফুরিয়ে যাবে।

শিল্পে আমদানি-রপ্তানির অনুপাত বেশি। প্রায় সব দেশই হিলিয়াম ব্যবহার করে, কিন্তু মাত্র কয়েকটি দেশে হিলিয়াম মজুদ রয়েছে।

হিলিয়ামের বিস্তৃত ব্যবহার রয়েছে এবং এটি আরও বেশি ক্ষেত্রগুলিতে উপলব্ধ হবে। প্রাকৃতিক সম্পদের অভাবের কারণে, ভবিষ্যতে হিলিয়ামের চাহিদা বাড়তে পারে, উপযুক্ত বিকল্পের প্রয়োজন। হিলিয়ামের দাম 2021 থেকে 2026 পর্যন্ত, $13.53/m3 (2020) থেকে $19.09/m3 (2027) পর্যন্ত বাড়তে থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে।

শিল্প অর্থনীতি এবং নীতি দ্বারা প্রভাবিত হয়। বৈশ্বিক অর্থনীতি পুনরুদ্ধার হওয়ার সাথে সাথে, আরও বেশি সংখ্যক মানুষ পরিবেশগত মান উন্নত করার বিষয়ে উদ্বিগ্ন, বিশেষ করে অনুন্নত অঞ্চলে বৃহৎ জনসংখ্যা এবং দ্রুত অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধি সহ, হিলিয়ামের চাহিদা বৃদ্ধি পাবে।

বর্তমানে, প্রধান বৈশ্বিক নির্মাতাদের মধ্যে রয়েছে রাসগাস, লিন্ডে গ্রুপ, এয়ার কেমিক্যাল, এক্সনমোবিল, এয়ার লিকুইড (ডিজেড) এবং গ্যাজপ্রম (রু) ইত্যাদি। 2020 সালে, শীর্ষ 6 নির্মাতাদের বিক্রয় শেয়ার 74% ছাড়িয়ে যাবে। আগামী কয়েক বছরে শিল্পে প্রতিযোগিতা আরও তীব্র হবে বলে আশা করা হচ্ছে।

এইচএল ক্রায়োজেনিক সরঞ্জাম

তরল হিলিয়াম সম্পদের ঘাটতি এবং ক্রমবর্ধমান মূল্যের কারণে, তরল হিলিয়ামের ব্যবহার এবং পরিবহন প্রক্রিয়ায় ক্ষতি এবং পুনরুদ্ধার হ্রাস করা গুরুত্বপূর্ণ।

1992 সালে প্রতিষ্ঠিত HL Cryogenic Equipment হল HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd-এর সাথে সংযুক্ত একটি ব্র্যান্ড। এইচএল ক্রায়োজেনিক ইকুইপমেন্ট গ্রাহকদের বিভিন্ন চাহিদা মেটাতে হাই ভ্যাকুয়াম ইনসুলেটেড ক্রায়োজেনিক পাইপিং সিস্টেম এবং সংশ্লিষ্ট সাপোর্ট ইকুইপমেন্টের ডিজাইন ও উৎপাদনে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। ভ্যাকুয়াম ইনসুলেটেড পাইপ এবং নমনীয় পায়ের পাতার মোজাবিশেষ একটি উচ্চ ভ্যাকুয়াম এবং মাল্টি-লেয়ার মাল্টি-স্ক্রিন বিশেষ ইনসুলেটেড উপকরণে তৈরি করা হয় এবং অত্যন্ত কঠোর প্রযুক্তিগত চিকিত্সা এবং উচ্চ ভ্যাকুয়াম চিকিত্সার একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে যায়, যা তরল অক্সিজেন, তরল নাইট্রোজেন স্থানান্তর করার জন্য ব্যবহৃত হয়। , তরল আর্গন, তরল হাইড্রোজেন, তরল হিলিয়াম, তরল ইথিলিন গ্যাস এলইজি এবং তরল প্রকৃতির গ্যাস এলএনজি।

এইচএল ক্রায়োজেনিক ইকুইপমেন্ট কোম্পানির ভ্যাকুয়াম জ্যাকেটেড পাইপ, ভ্যাকুয়াম জ্যাকেটেড হোস, ভ্যাকুয়াম জ্যাকেটেড ভালভ এবং ফেজ সেপারেটরের প্রোডাক্ট সিরিজ, যা অত্যন্ত কঠোর প্রযুক্তিগত চিকিত্সার একটি সিরিজের মধ্য দিয়ে গেছে, তরল অক্সিজেন, তরল নাইট্রোজেন, তরল আর্গন, ট্রান্সফারের জন্য ব্যবহৃত হয়। তরল হাইড্রোজেন, তরল হিলিয়াম, এলইজি এবং এলএনজি, এবং এই পণ্যগুলি বায়ু পৃথকীকরণ, গ্যাস, বিমান চালনা, ইলেকট্রনিক্স, সুপারকন্ডাক্টর, চিপস, অটোমেশন সমাবেশ, খাদ্য এবং শিল্পগুলিতে ক্রায়োজেনিক সরঞ্জামগুলির (যেমন ক্রায়োজেনিক ট্যাঙ্ক, ডিওয়ার এবং কোল্ডবক্স ইত্যাদি) পরিষেবা দেওয়া হয়। পানীয়, ফার্মেসি, হাসপাতাল, বায়োব্যাঙ্ক, রাবার, নতুন উপাদান উত্পাদন রাসায়নিক প্রকৌশল, লোহা ও ইস্পাত, এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণা ইত্যাদি।

HL Cryogenic Equipment Company Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, এবং Hangzhou অক্সিজেন প্ল্যান্ট গ্রুপ (Hangyang) ইত্যাদির যোগ্য সরবরাহকারী/বিক্রেতা হয়ে উঠেছে।