Група дослідників із Гонконгського університету під керівництвом професора Мінсіня Хуана розробила новий тип нержавіючої сталі SS-H₂, що володіє феноменальною стійкістю до корозії.
Сплав спроможний витримувати екстремальні хімічні та електрохімічні умови, які миттєво руйнують звичайні метали, що відкриває широкі перспективи для суттєвого здешевлення видобутку «зеленого» водню з морської води.
Читайте також:
За допомогою ШІ. Вчені створили надміцну й гнучку сталь для 3D-друку Традиційні види нержавіючої сталі захищені від корозії тонкою плівкою оксиду хрому. Втім, під час електролізу за високого електричного потенціалу цей шар окислюється до розчинних сполук, через що метал швидко деградує. Звичайна сталь втрачає стійкість уже при потенціалі близько 1000 мілівольт (мВ), тоді як для ефективного розщеплення води потрібна напруга понад 1600 мВ.
Розробники SS-H₂ обійшли це обмеження завдяки стратегії послідовної подвійної пасивації. Поверх хрому на сталі утворюється додатковий захисний шар із марганцю, який формується за потенціалу близько 720 мВ. Разом ці два шари дозволяють матеріалу витримувати агресивний вплив хлоридів у морській воді за напруги до 1700 мВ.
Це відкриття здивувало самих науковців, оскільки раніше марганець вважався елементом, що погіршує корозійну стійкість.
У системі електролізу з солоною водою нова суперсталь показала характеристики, аналогічні титановим компонентам, які покривають платиною або золотом. За оцінками дослідників, використання SS-H₂ замість дорогоцінних матеріалів дозволить зменшити вартість конструкційних елементів електролізерів орієнтовно у 40 разів. Наразі вартість установки з протонно-обмінною мембраною потужністю 10 мегават становить близько 2,28 мільйона доларів США (17,8 мільйона гонконзьких доларів), де понад половину суми складають саме конструкційні деталі.
Команда вже подала заявки на патенти в кількох країнах та спільно із заводом у материковому Китаї виготовила перші тонни дроту з нового сплаву для подальшого масштабування та випробування у промислових умовах.
Результати дослідження опубліковано в науковому часописі Materials Today.
Читайте також:
Із функцією самовідновлення. Швейцарські вчені створили «розумну» сталь для мостів
