Helium adalah unsur kimia dengan simbol He dan nomor atom 2. Helium merupakan gas atmosfer langka, tidak berwarna, tidak berasa, tidak berasa, tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan hanya sedikit larut dalam air. Konsentrasi helium di atmosfer adalah 5,24 x 10-4 berdasarkan persentase volume. Helium memiliki titik didih dan titik leleh terendah dari semua unsur, dan hanya ada dalam bentuk gas, kecuali dalam kondisi yang sangat dingin.

Helium terutama diangkut sebagai helium gas atau cair dan digunakan dalam reaktor nuklir, semikonduktor, laser, bola lampu, superkonduktivitas, instrumentasi, semikonduktor dan serat optik, kriogenik, MRI dan penelitian laboratorium R&D.

Sumber Dingin Suhu Rendah

Helium digunakan sebagai pendingin kriogenik untuk sumber pendinginan kriogenik, seperti pencitraan resonansi magnetik (MRI), spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR), akselerator partikel kuantum superkonduktor, penumbuk hadron besar, interferometer (SQUID), resonansi spin elektron (ESR) dan penyimpanan energi magnetik superkonduktor (SMES), generator superkonduktor MHD, sensor superkonduktor, transmisi daya, transportasi maglev, spektrometer massa, magnet superkonduktor, pemisah medan magnet kuat, magnet superkonduktor medan annular untuk reaktor fusi dan penelitian kriogenik lainnya. Helium mendinginkan bahan dan magnet superkonduktor kriogenik hingga mendekati nol absolut, di mana pada titik tersebut resistansi superkonduktor tiba-tiba turun menjadi nol. Resistansi superkonduktor yang sangat rendah menciptakan medan magnet yang lebih kuat. Dalam kasus peralatan MRI yang digunakan di rumah sakit, medan magnet yang lebih kuat menghasilkan lebih banyak detail dalam gambar radiografi.

Helium digunakan sebagai pendingin super karena helium memiliki titik leleh dan titik didih terendah, tidak membeku pada tekanan atmosfer dan 0 K, dan helium bersifat inert secara kimia, sehingga hampir tidak mungkin bereaksi dengan zat lain. Selain itu, helium menjadi superfluida di bawah 2,2 Kelvin. Hingga saat ini, mobilitas ultra yang unik tersebut belum dimanfaatkan dalam aplikasi industri apa pun. Pada suhu di bawah 17 Kelvin, tidak ada pengganti helium sebagai pendingin dalam sumber kriogenik.

Aeronautika dan Astronautika

Helium juga digunakan dalam balon dan pesawat udara. Karena helium lebih ringan daripada udara, pesawat udara dan balon diisi dengan helium. Helium memiliki kelebihan karena tidak mudah terbakar, meskipun hidrogen lebih mudah mengapung dan memiliki tingkat pelepasan yang lebih rendah dari membran. Penggunaan sekunder lainnya adalah dalam teknologi roket, di mana helium digunakan sebagai media lepas untuk menggantikan bahan bakar dan oksidator dalam tangki penyimpanan dan mengembunkan hidrogen dan oksigen untuk membuat bahan bakar roket. Helium juga dapat digunakan untuk menghilangkan bahan bakar dan oksidator dari peralatan pendukung darat sebelum peluncuran, dan dapat mendinginkan hidrogen cair di pesawat ruang angkasa. Dalam roket Saturn V yang digunakan dalam program Apollo, sekitar 370.000 meter kubik (13 juta kaki kubik) helium dibutuhkan untuk peluncuran.

Deteksi Kebocoran Pipa dan Analisis Deteksi

Penggunaan helium dalam industri lainnya adalah deteksi kebocoran. Deteksi kebocoran digunakan untuk mendeteksi kebocoran dalam sistem yang berisi cairan dan gas. Karena helium berdifusi melalui zat padat tiga kali lebih cepat daripada udara, helium digunakan sebagai gas pelacak untuk mendeteksi kebocoran dalam peralatan vakum tinggi (seperti tangki kriogenik) dan bejana bertekanan tinggi. Objek ditempatkan dalam sebuah ruang, yang kemudian dievakuasi dan diisi dengan helium. Bahkan pada tingkat kebocoran serendah 10-9 mbar•L/s (10-10 Pa•m3 / s), helium yang keluar melalui kebocoran dapat dideteksi oleh perangkat yang sensitif (spektrometer massa helium). Prosedur pengukuran biasanya diotomatisasi dan disebut uji integrasi helium. Metode lain yang lebih sederhana adalah mengisi objek yang dimaksud dengan helium dan mencari kebocoran secara manual menggunakan perangkat genggam.

Helium digunakan untuk mendeteksi kebocoran karena merupakan molekul terkecil dan merupakan molekul monoatomik, sehingga helium mudah bocor. Gas helium diisikan ke dalam objek selama deteksi kebocoran, dan jika terjadi kebocoran, spektrometer massa helium akan dapat mendeteksi lokasi kebocoran. Helium dapat digunakan untuk mendeteksi kebocoran pada roket, tangki bahan bakar, penukar panas, saluran gas, elektronik, tabung TELEVISI, dan komponen manufaktur lainnya. Deteksi kebocoran menggunakan helium pertama kali digunakan selama proyek Manhattan untuk mendeteksi kebocoran di pabrik pengayaan uranium. Helium deteksi kebocoran dapat diganti dengan hidrogen, nitrogen, atau campuran hidrogen dan nitrogen.

Pengelasan dan Pengerjaan Logam

Gas helium digunakan sebagai gas pelindung dalam pengelasan busur dan pengelasan busur plasma karena energi potensial ionisasinya yang lebih tinggi daripada atom lainnya. Gas helium di sekitar lasan mencegah logam teroksidasi dalam keadaan cair. Energi potensial ionisasi helium yang tinggi memungkinkan pengelasan busur plasma pada logam yang berbeda yang digunakan dalam konstruksi, pembuatan kapal, dan kedirgantaraan, seperti titanium, zirkonium, magnesium, dan paduan aluminium. Meskipun helium dalam gas pelindung dapat digantikan oleh argon atau hidrogen, beberapa material (seperti titanium helium) tidak dapat digantikan untuk pengelasan busur plasma. Karena helium adalah satu-satunya gas yang aman pada suhu tinggi.

Salah satu bidang pengembangan yang paling aktif adalah pengelasan baja tahan karat. Helium adalah gas inert, yang berarti tidak mengalami reaksi kimia apa pun saat terpapar zat lain. Karakteristik ini sangat penting dalam gas pelindung pengelasan.

Helium juga menghantarkan panas dengan baik. Itulah sebabnya mengapa helium sering digunakan dalam pengelasan yang membutuhkan masukan panas lebih tinggi untuk meningkatkan kebasahan las. Helium juga berguna untuk mempercepat.

Helium biasanya dicampur dengan argon dalam jumlah yang bervariasi dalam campuran gas pelindung untuk memanfaatkan sepenuhnya sifat-sifat baik kedua gas tersebut. Helium, misalnya, berfungsi sebagai gas pelindung untuk membantu menyediakan mode penetrasi yang lebih luas dan lebih dangkal selama pengelasan. Namun, helium tidak menyediakan pembersihan seperti yang dilakukan argon.

Akibatnya, produsen logam sering mempertimbangkan pencampuran argon dengan helium sebagai bagian dari proses kerja mereka. Untuk pengelasan busur logam berpelindung gas, helium dapat terdiri dari 25% hingga 75% campuran gas dalam campuran helium/argon. Dengan menyesuaikan komposisi campuran gas pelindung, tukang las dapat memengaruhi distribusi panas las, yang pada gilirannya memengaruhi bentuk penampang logam las dan kecepatan pengelasan.

Industri Semikonduktor Elektronik

Sebagai gas inert, helium sangat stabil sehingga hampir tidak bereaksi dengan unsur lain. Sifat ini membuatnya digunakan sebagai pelindung dalam pengelasan busur (untuk mencegah kontaminasi oksigen di udara). Helium juga memiliki aplikasi penting lainnya, seperti semikonduktor dan pembuatan serat optik. Selain itu, helium dapat menggantikan nitrogen dalam penyelaman dalam untuk mencegah pembentukan gelembung nitrogen dalam aliran darah, sehingga mencegah mabuk saat menyelam.

Volume Penjualan Helium Global (2016-2027)

Pasar helium global mencapai US$1825,37 juta pada tahun 2020 dan diperkirakan akan mencapai US$2742,04 juta pada tahun 2027, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 5,65% (2021-2027). Industri ini memiliki ketidakpastian yang besar di tahun-tahun mendatang. Data perkiraan untuk tahun 2021-2027 dalam makalah ini didasarkan pada perkembangan historis beberapa tahun terakhir, pendapat para pakar industri, dan pendapat para analis dalam makalah ini.

Industri helium sangat terkonsentrasi, bersumber dari sumber daya alam, dan memiliki produsen global yang terbatas, terutama di Amerika Serikat, Rusia, Qatar, dan Aljazair. Di dunia, sektor konsumen terkonsentrasi di Amerika Serikat, Cina, dan Eropa, dan seterusnya. Amerika Serikat memiliki sejarah panjang dan posisi yang tak tergoyahkan dalam industri ini.

Banyak perusahaan memiliki beberapa pabrik, tetapi biasanya lokasinya tidak dekat dengan pasar konsumen sasarannya. Oleh karena itu, biaya transportasi produk menjadi tinggi.

Sejak lima tahun pertama, produksi tumbuh sangat lambat. Helium merupakan sumber energi yang tidak terbarukan, dan berbagai kebijakan telah diberlakukan di negara-negara produsen untuk memastikan penggunaan helium secara berkelanjutan. Beberapa pihak memperkirakan bahwa helium akan habis di masa mendatang.

Industri ini memiliki proporsi impor dan ekspor yang tinggi. Hampir semua negara menggunakan helium, tetapi hanya sedikit yang memiliki cadangan helium.

Helium memiliki berbagai macam kegunaan dan akan tersedia di semakin banyak bidang. Mengingat kelangkaan sumber daya alam, permintaan helium kemungkinan akan meningkat di masa mendatang, sehingga membutuhkan alternatif yang tepat. Harga helium diperkirakan akan terus meningkat dari tahun 2021 hingga 2026, dari $13,53/m3 (2020) menjadi $19,09/m3 (2027).

Industri ini dipengaruhi oleh ekonomi dan kebijakan. Seiring pulihnya ekonomi global, semakin banyak orang yang peduli terhadap peningkatan standar lingkungan, terutama di wilayah terbelakang dengan populasi besar dan pertumbuhan ekonomi yang cepat, permintaan helium akan meningkat.

Saat ini, produsen global utama meliputi Rasgas, Linde Group, Air Chemical, ExxonMobil, Air Liquide (Dz) dan Gazprom (Ru), dll. Pada tahun 2020, pangsa penjualan 6 produsen teratas akan melampaui 74%. Diperkirakan persaingan dalam industri akan semakin ketat dalam beberapa tahun ke depan.

Peralatan Kriogenik HL

Karena kelangkaan sumber daya helium cair dan meningkatnya harga, penting untuk mengurangi kehilangan dan pemulihan helium cair dalam proses penggunaan dan transportasinya.

HL Cryogenic Equipment yang didirikan pada tahun 1992 adalah merek yang berafiliasi dengan HL Cryogenic Equipment Company Cryogenic Equipment Co.,Ltd. HL Cryogenic Equipment berkomitmen untuk merancang dan memproduksi Sistem Perpipaan Kriogenik Berinsulasi Vakum Tinggi dan Peralatan Pendukung terkait untuk memenuhi berbagai kebutuhan pelanggan. Pipa Berinsulasi Vakum dan Selang Fleksibel dibuat dalam bahan berinsulasi khusus vakum tinggi dan berlapis-lapis, dan melewati serangkaian perawatan teknis yang sangat ketat dan perawatan vakum tinggi, yang digunakan untuk mentransfer oksigen cair, nitrogen cair, argon cair, hidrogen cair, helium cair, gas etilen cair LEG, dan gas alam cair LNG.

Rangkaian produk Pipa Berjaket Vakum, Selang Berjaket Vakum, Katup Berjaket Vakum, dan Pemisah Fasa di HL Cryogenic Equipment Company, yang telah melalui serangkaian perawatan teknis yang sangat ketat, digunakan untuk mentransfer oksigen cair, nitrogen cair, argon cair, hidrogen cair, helium cair, LEG, dan LNG, dan produk-produk ini diservis untuk peralatan kriogenik (misalnya tangki kriogenik, dewar, dan coldbox, dsb.) dalam industri pemisahan udara, gas, penerbangan, elektronik, superkonduktor, chip, perakitan otomasi, makanan & minuman, farmasi, rumah sakit, biobank, karet, manufaktur material baru, teknik kimia, besi & baja, dan penelitian ilmiah, dsb.

HL Cryogenic Equipment Company telah menjadi pemasok/vendor yang memenuhi syarat untuk Linde, Air Liquide, Air Products (AP), Praxair, Messer, BOC, Iwatani, dan Hangzhou Oxygen Plant Group (Hangyang) dll.