La modification de l'acier inoxydable réduit le coût de production d'hydrogène à partir de l'eau

Des chercheurs de l'Université de Hong Kong ont créé un nouvel alliage SS-H₂ (stainless steel for hydrogen) capable de résister à un potentiel électrochimique allant jusqu'à 1700 mV dans l'eau de mer. Selon Ixbt.com, ce chiffre dépasse la limite d'oxydation de l'eau et surpasse considérablement les capacités de l'acier inoxydable conventionnel le plus résistant. C'est ce que rapporte Ixbt.com .

Il est connu que les matériaux en acier inoxydable traditionnels reposent sur l'oxyde de chrome, qui ne supporte que des potentiels allant jusqu'à 1000 mV. Le nouvel alliage SS-H₂ utilise une approche totalement différente qui pourrait révolutionner l'industrie.

Le secret d'un mécanisme de double protection

Les experts soulignent que le secret du nouveau matériau réside dans un mécanisme de « passivation double séquentielle ». Dans l'alliage SS-H₂, le manganèse forme une deuxième couche protectrice sur la couche de chrome à environ 720 mV. Selon les concepts traditionnels, le manganèse était considéré comme nuisible à la résistance à la corrosion, mais ici, il joue un rôle protecteur crucial.

Lorsque la protection du chrome cesse de fonctionner, la couche de manganèse prend le relais. L'auteur principal de l'étude, le Dr Kaiping Yu, a admis qu'ils ne croyaient pas eux-mêmes à ce résultat au début, car la science avait évalué les propriétés de cet élément différemment.

Impact économique sur l'hydrogène vert

Lors des tests, le SS-H₂ a montré une efficacité dans les électrolyseurs à eau salée comparable à celle des éléments en titane utilisés dans les équipements modernes de production d'hydrogène. Aujourd'hui, un système d'électrolyse à membrane échangeuse de protons de 10 MW coûte environ 2,3 millions de dollars, dont plus de la moitié est consacrée aux composants structurels.

Remplacer le titane plaqué or ou platine par le nouveau matériau SS-H₂ permet de réduire le coût des matériaux structurels d'environ 40 fois. Bien sûr, cela ne rend pas l'hydrogène 40 fois moins cher immédiatement, car les coûts de l'électricité, des catalyseurs et des membranes demeurent. Néanmoins, une baisse drastique de l'un des principaux coûts donnera un élan sérieux à l'économie de l'hydrogène « vert ».

Actuellement, les chercheurs collaborent avec un fabricant industriel pour produire le SS-H₂ sous forme de fil à l'échelle de la tonne. Cependant, il reste encore à parcourir le chemin entre le fil testé en laboratoire et la création de mailles poreuses et de matériaux en mousse commercialement viables pour les électrolyseurs réels.