黑色煤炭产生氢气 美国科学家试验成功

美国德克萨斯大学达拉斯分校（UT Dallas）的三位化学家花费三年时间，研发出一种能够将氢从煤炭中分离出来的滤膜。为此，美国能源部化石能源局（DOE Office of Fossil Energy）奖励这三位科学家一百万美元。（1美元约合6.83元人民币）

　　三位教授分别时约翰·法拉利斯（John Ferraris）、肯尼斯·鲍克斯（Kenneth Balkus）和英加·穆瑟曼（Inga Musselman）。他们制造出的混合矩阵滤膜基于金属-有机框架物（Metal-Organic Frameworks）的一种晶体状的混合物，使用了特制的金属串作为分子过滤器或者滤网。这些过滤器可从煤电厂排放气体中转化出氢气，作为清洁能源。

　　现有的过滤器用钯元素分离瓦斯。钯是一种稀有昂贵的金属，其提炼过程中会释放大量二氧化碳。因此，美国能源部委托法拉利斯的团队寻找替代品，并改善氢的制造过程，从而满足家庭的清洁能源需要。

　　“团队智慧是研究的驱动力所在，” 有机聚合体化学家法拉利斯说。“鲍克斯博士是无机化学专家，而穆瑟曼博士是资深的分析化学师。不同的研究背景帮助我们制造和测试新的滤膜，并分析了它们的效果。”

　　法拉利斯说，他们的研究始于聚合体分离器。煤炭产能过程中会排放二氧化碳和其他气体，经过分离可产生氢。法拉利斯说：“从二氧化碳中分离出氢气十分困难。但是这可以最大程度地清洁煤炭，同时还能提供氢气，满足其他能源需求。”

　　鲍克斯表示，他们在研发的新金属-有机框架物将克服现有气体滤膜的缺陷，避免出现收集和制造钯的过程中的高成本和环境污染。他说：“想象一个氦气球。它开始是膨胀的，但是当氦气从气球表面的小孔泄漏出去，它会沉到地上。我们研究的滤膜有相同的功能，但是必须有效、性价比好、灵活，还要能承受煤电厂极端的温度和压强。”

　　穆瑟曼说，该滤膜是聚合体和金属-有机框架物的混合，而不是滤膜简单的层层叠加。用混合取代叠层的优势在于滤网运作更高效，而且能更稳定地覆盖整个表面。穆瑟曼说：“我们想要制造标准化的滤膜。我们正使用一种特制的声学混频器，将材料均一地分布到滤膜上。”

　　达拉斯分校称，这三个人的团队已经合作了16年多，研究方向主要是用化学手段清洁煤炭。去年他们从美国能源部和国家科学基金会（National Science Foundation）分别获得了30万美元的资助。

　　“风能、太阳能和其他可再生能源是未来，”法拉利斯说，“但几十年后这些能源才能取代煤炭。如果我们的研究成功，现有的煤电厂就能与清洁能源技术的发展同步了。”