新型高科技濾氫法

　　【大紀元記者朱光安編譯】絕大部分氫來源於天然氣等化石燃料，用於從汽車到化學品的很多產品。但是研究人員想要分離出微小的氫分子時，必須先去掉其中的雜質。要達成這個目的，目前工程師不僅需要使用不靈便的儀器，而並還要使用有毒的化學物質。

　　然而，希望就在眼前。據《科學》雜誌（Science）二月份第三期報導，工程師發現，一種類似目前生物醫學技術上使用的篩選塑膠膜，是一種簡單、安全的材料，可能支持並在某些情況下取代現有的濾氫法。它的應用不僅包含了氫的分離而且也包含了天然氣自身的分離。

　　此研究由德州大學（Uni-versity of Texas）的研究合作者、國家科學研究會（National Science Foundation）獲獎人班尼‧佛利曼（Benny Freeman）與德州大學奧斯汀分校（The University of Texas at Austin）及北卡三角研究園地（Research Triangle Park）三角國際研究所（Research Triangle Institute）的同事合作完成。佛利曼說：「我們的團隊原先安排設計出一種滲透薄膜，用以淨化從煤中產生的氫。」以前所使用的薄膜對氫的可滲透性比對雜質還大。

　　通常在蒸氣重組（steam reforming）反應期間，氫會從天然氣中產生，而甲烷會轉換成一種主要由二氧化碳、一氧化碳和氫氣所組成的氣體。

　　最初的現象似乎是反常的，比較大的氣體分子，如二氧化碳，可以通過這個新薄膜，但比較小的氫分子卻被留下來。直到他們瞭解了這個過濾場的功能後，才知道為什麼會出現這種奇怪的現象。這個結構場裏的分子是屬於正極，可以吸引電子；然而負極卻排斥電子。二氧化碳裏有一些這種兩極特性，所以可以像鹽溶進水中一樣溶入這個場中。

　　研究者發現，當越來越多的極性分子留在高聚合物中時，分子的擴散速率就會增加。聚合物的極性特徵將不需要的雜質分子以更快的速率從主流中分流出來，而使大部分氫分子繼續上游。即使薄膜上雜質達到飽合，這個過程還會持續下去。

　　該新型逆向選擇（reverse-selective）過程中，獲取氫的壓力與進氣壓力相當，因此比其他方法更有優勢。班尼‧佛利曼指出：「就壓力來講，過程中最好是使氫的壓力接近進氣壓力（feed pressure）。」而通常使用的允許氫通過卻滯留其他氣體的薄膜則會降低氫的壓力。這種新型薄膜的一個主要優點就是不會降低壓力，而高壓是運送氣體的重要條件。以前，這是整個過程昂貴的原因所在。

　　現在傳統的氫提取方法還在使用，然而研究員已經看到了把新型薄膜合併於現有系統中的巨大潛力。◇