📚 室溫原油分離薄膜突破與節能減碳應用

2026年10月22日每日科技網報導了一項於2026年6月24日發表在自然期刊的重大能源突破：韓國科學技術院高東延教授與喬治亞理工學院萊恩·萊夫利教授團隊合作，開發出一種利用低成本多孔聚丙烯腈薄膜在室溫下進行原油預分離的創新技術。傳統原油分餾需加熱至攝氏350度以上，全球每年消耗約1100太瓦時電力（相當於130座百萬瓩級核電廠全年無休的發電量），而新技術能不需加熱即在室溫下完成部分輕質與重質分子的分離。 研究團隊翻轉了傳統工程思維，將過去被視為導致薄膜效能衰退的『薄膜結垢』問題轉化為核心分離機制。研究人員不再依賴昂貴且易產生缺陷的超薄表面塗層，而是讓現代煉油公司提供的真實原油直接流經裸露的多孔聚丙烯腈薄膜，證實複雜混合物與薄膜交互作用時能自發形成分子級分離通道，大幅提升工業應用的可行性與產能，打破過往原油分離薄膜產能過低的瓶頸。 在具體運作機制上，當原油流經聚丙烯腈薄膜時，重質碳氫化合物會選擇性沉積在孔壁上，使孔徑逐漸縮小並自發形成小於2奈米的分離通道，讓石油腦、汽油與煤油等輕質餾分快速通過，同時攔截重質成分。此薄膜的原油滲透率比先前最先進的原油薄膜高出約23倍，且能連續28天維持穩定效能。製程模擬顯示，在傳統蒸餾前使用此薄膜預處理原油，可減少31.6%能源消耗、37.6%二氧化碳排放、20.7%冷卻水使用量以及36%營運成本。 對石化產業與永續發展而言，此技術可作為模組化過濾單元直接改裝嵌入現有煉油廠，無需大規模更換設備。若全面導入韓國煉油與石化產業，每年可減少約1000萬公噸溫室氣體排放（相當於約400萬輛內燃機汽車的排放量）。未來研究團隊計畫精準控制這種自發性孔徑收縮現象，將平台擴展至廢棄塑膠熱解油純化、生質燃料純化、電池製造溶劑回收及醫藥純化等支援碳中和的永續化學製程。