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我們吸的氫氣是怎麼產生的呢?─ 產氫技術大解析

我們吸的氫氣是怎麼產生的呢?─ 產氫技術大解析

Feb 09. 2022

隨著氫保健的蓬勃發展,市面上充斥著各式的氫分子保健產品。但是,這些產品是否真的有效、安全呢?這是大家在選購氫產品時需要特別注意的。

影響到氫產品優劣最關鍵的因素為「產氫技術」,這篇文章將就市面上主流的幾種產氫技術作介紹, 比較不同產氫技術的優缺點,讓大家能了解自己所使用的氫產品!

鎂棒製氫

鎂棒製氫法的原理十分簡單,直接讓鎂接觸水,反應後可產生氫氧化鎂與氫分子。

反應式:Mg ()+ 2H2O () → Mg(OH)2 (氫氧化鎂)+ H2 (氫分子)

鎂棒製氫法的優點為簡單、便宜,但亦存在著不少缺點:

(1)  反應速率較慢且產氫量不易控制

(2)  副產物「氫氧化鎂Mg(OH)2 」對人體有潛在的危害,一天不亦攝取超過300毫克

市面上許多包裝水素水/氫水是透過鎂棒製氫法製造氫水,這種方法雖然十分簡單,但在使用上仍需多加注意! 

電解水製氫

電解水製氫的原理是透過通電,將水電解成氫氣與氧氣。

反應式:2H2O ()→ 2H2 (氫分子)+ O2 (氧氣)

電解水製氫的原理十分簡單且技術成熟,但仍有一些問題:

(1)  純水因缺少離子做為介質,幾乎不導電,故電解水製氫多是利用自來水來進行反應。
然自來水中含有氯,電解反應後除氫氣、氧氣外,亦有可能產生具有毒性的氯氣(Cl2 )

(2)  可能形成臭氧,除有刺鼻的臭味外,亦對人體有危害

(3)  需大量電力才能產生一定量的氫氣,產氫速率差

(4)  產生氫氣的過程中,會讓氫氧離子(OH)的濃度提高,增加水的PH值,使水偏向鹼性。然而,人體是不適合飲用過鹼的溶液的。

(5)  若無透過氣密裝置將產生的氫氣與氧氣隔離,會使機器有爆炸的風險。

市面上的氫水杯多是以傳統電解水法製造氫水,這種方法雖然便宜、簡單、常見,但在仍存在許多的風險,需小心使用。 

PEM + MEA 技術產氫

PEM + MEA 產氫法是氫燃料電池的逆反應,利用純水與電能來產生氫氣與氧氣。

反應式:

陽極:2H2O( 4H+(氫質子)+4e(電子)+O2(氧氣)

陰極處:4H+(氫質子)+ 4e(電子 2H2(氫分子)

此方法是在陽極處分解水分子,產生氫質子(H+),在陽極處產生的氫質子(H+)會溶在水裡透過質子交換膜(PEM)的牽引到陰極,並獲得電子產生氫氣。透過PEM + MEA 技術產氫的好處非常多,包括:

(1)  產氫效率高,電流密度是傳統電解水的5倍,在相同的產氫量下更省電

(2)  使用純水反應,產氫純度極高(可達99.995%),無其他危害人體的副產品

(3)  PEM(高分子質子交換膜)為氣密物質,可將氫氣與氫氧完全的隔離與分流,避免爆炸的風險,安全性高

PEM + MEA 技術的問世,解決了鎂棒製氫與傳統電解製氫在氫氣純度、產氫效率與安全性等各方面的缺點。然而,此技術的成本昂貴,與其他製氫法的價格,有一段落差。

雖然PEM + MEA 技術製氫較其他製氫法貴上許多,但為了要讓大家更安全的使用氫氣,UPH氫呼吸仍採取領先世界的PEM-MEA技術,歡迎大家一起來體驗「最安全的氫呼吸」

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