空気から不活性ガスを抽出するための新しいエネルギー効率の高い方法

希ガスクリプトnとキセノンこれらは周期表の右端に位置し、実用的で重要な用途があります。例えば、どちらも照明に使用されます。キセノン医療や原子力技術においてより多くの応用例があるため、2つのうちではより有用である。
地下に豊富に存在する天然ガスとは異なり、クリプトンそしてキセノン地球の大気のごく一部を占めるにすぎない。これらのガスを採取するには、極低温蒸留と呼ばれるエネルギー集約的なプロセスを複数回繰り返す必要がある。このプロセスでは、空気を捕集し、華氏マイナス300度程度まで冷却する。この極低温冷却によって、ガスは沸点に応じて分離される。
新しいクリプトンそしてキセノンエネルギーとコストを節約できる収集技術は非常に望ましい。研究者たちは、そのような技術を発見したと考えており、その方法は米国化学会誌に詳しく掲載されている。
研究チームは、非常に小さな細孔を含む結晶であるケイ酸アルミニウムリン酸塩（SAPO）を合成した。細孔のサイズは、クリプトン原子とキセノン原子。より小さい。クリプトン原子は細孔を容易に通過できる一方、より大きなキセノン原子はそこに引っかかります。したがって、SAPOは分子ふるいのように機能します。（図を参照。）
著者らは新しい機器を用いて、クリプトン45倍速く拡散するキセノン室温での希ガス分離におけるその効率性を実証した。さらに実験を行ったところ、キセノンはこれらの微細な孔を通過するのに苦労するだけでなく、SAPO結晶に吸着する傾向があることも明らかになった。
ACSHとのインタビューで、著者らは、以前の分析で、彼らの方法によって収集に必要なエネルギーを削減できることが示されたと述べた。クリプトンそしてキセノンランプの約30パーセントを削減できるという。もしこれが事実であれば、産業界の科学者や蛍光灯愛好家は大いに誇りに思うべきだろう。
出典: Xuhui Feng、Zhaowang Zong、Sameh K. Elsaidi、Jacek B. Jasinski、Rajamani Krishna、Praveen K. Tallapally、および Moises A. Carreon。「チャバザイトゼオライト膜上でのKr/Xe分離」、J. Am. Chemical。公開日（インターネット）：2016年7月27日。記事はできるだけ早く公開してください。DOI: 10.1021/jacs.6b06515
アレックス・ベレゾフ博士は、微生物学の博士号を持つ科学ライター兼講演者であり、アメリカ科学健康評議会（ACSH）のために疑似科学の誤りを暴くことを専門としています。また、USA TODAYのライターズボードメンバーであり、The Insight Bureauのゲストスピーカーも務めています。以前は、RealClearScienceの創刊編集者でした。
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