杜邦NAFION阳离子交换膜

　　工业发展造就了产业生产各种商品，旨在提高人类更舒适的生活质量，但是在制程中所产生的污染，也损伤了地球的生态环境。在可持续经营的目标下，工业界正运用电化学技术来开发不会对环境造成污染又不影响生产的新能源。而这其中，杜邦公司所生产的Nafion^®膜就扮演着关键性的角色。

　　Nafion^®膜是以聚四氟乙烯为原料的阳离子交换膜，杜邦公司早在40年前就研发出Nafion^®膜，当时并成功的运用在美国太空总署所发射卫星动力之上，从此Nafion^®膜被誉为是PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cells）燃料电池的心脏。

　　Nafion^®膜的原理应用是将之被置放于电解槽中作为阴阳极阻隔物，利用阳极中的氢气和阴极中的氧气，经过Nafion^®膜而完成电化学反应，产生离子交换效应而释放出电子；电子外接电路就形成电流，这个化学电能可以带动马达、汽车等机具运转。由于反应过程中氢离子会透过Nafion^®与氧离子结合成水，没有经过燃烧，所以，它只会产生水蒸气，不会产生污染，也就不会有其他能源废弃物对人体及环境不利，也将降低对石油的依赖，因此被称为是21世纪最干净的能源——氢能。

　　燃料电池因为并不是真正的电池，也有人以其无污染公害称之为：环保发电机。不论名称为何，它的原理都是利用电化学生成氢能为主要燃料。氢的产生可以从煤、石油或天然气等石油制品制程及甲醇之化学变化等不同管道取得，广泛而多样，使得人们不用再受限于传统的水力、火力、天然气，或是最受争议的核能来取得电力。

　　燃料电池的发电方式简单，因此所需要的体积也比传统以内燃机为动力来源的多种发电所需置放空间要小了很多，再加上它的能量效率高、污染物排放低，工作温度可以低于100℃，功率密度高，使用寿命长，因此大大提升扩大它的运用范围。上至太空载具，下至海底潜艇，小到手机，大到带动卡车运转，尤其它很适合作为移动能源，如：手提电脑（可连续使用10小时）或偏远地区及医院的发电设备，因此被视为是解决温室效应、空气污染和能源开发问题的对策之一。因此，世界各国都积极投人这方面的研究，世界知名汽车大厂也都投人其中，运用阳离子交换膜燃料发电，成功的驱动大公车和小客车。

　　尽管，目前燃料电池运用在汽车的研究成果已远优于过去的行程短、需要长时间充电的电池电动车，由于价格问题，真正商业化生产成熟上市，还要有一段时间。

　　目前日本正积极开发阳离子交换膜燃料电池的应用领域，最新开发将燃料电池运用于一般家庭中，使得在家庭用电上更能符合所需。开始先以在日本地区拥有50坪居住空间的中高收入户为主要客户群，结合瓦斯通路将燃料电池带入生活中：在安装瓦斯的同时亦能拥有21世纪最新产物并兼具经济效率的燃料电池，让人们享有更安全、更环保的居住品质。

　　40年前杜邦公司运用电化学特性研发的Nafion^®膜，将卫星送入太空，而今Nafion^®膜更带动一股全球研究风潮，家用独立的发电机更是已成为汽车之后另一个研究课题，家庭使用清洁的电力的日子看来也是指日可待，人类能源使用的历史也将改观。还原一个美丽干净的地球，似乎也不是遥不可及的梦想。回首40年前的发明，不正应验了“杜邦创造科学奇迹”的这句话吗！