Модификация нержавеющей стали удешевляет получение водорода из воды

Ученые из Гонконгского университета создали новый сплав СС-Х₂ (стаинлесс стил фор хйдроген), способный выдерживать электрохимический потенциал до 1700 мВ в морской воде. Согласно данным Иксбт.ком, этот показатель превышает предел окисления воды и значительно превосходит возможности самой стойкой обычной нержавеющей стали. Об этом сообщает Иксбт.ком.

Как известно, традиционные материалы из нержавеющей стали полагаются на оксид хрома, который выдерживает потенциалы только до 1000 мВ. В новом сплаве СС-Х₂ применен принципиально иной подход, который может произвести революцию в промышленности.

Секрет механизма двойной защиты

Специалисты отмечают, что главный секрет нового материала заключается в механизме «последовательной двойной пассивации». В сплаве СС-Х₂ при достижении отметки примерно 720 мВ марганец формирует второй защитный слой поверх слоя хрома. Согласно традиционным представлениям, марганец считался элементом, ухудшающим коррозийную стойкость, однако здесь он выполняет важную защитную функцию.

Когда защита из хрома перестает работать, слой марганца берет всю нагрузку на себя. Ведущий автор исследования доктор Кайпин Ю признался, что поначалу они сами не верили в этот результат, так как наука оценивала свойства этого элемента иначе.

Экономическое влияние на водородную энергетику

В ходе проведенных испытаний СС-Х₂ показал в солевом электролизере производительность, сопоставимую с титановыми элементами, используемыми в современном оборудовании для получения водорода. На сегодняшний день система электролиза с протонно-обменной мембраной мощностью 10 МВт стоит около 2,3 миллиона долларов, причем более половины этой суммы приходится на конструктивные компоненты.

Замена титана с золотым или платиновым покрытием на новый материал СС-Х₂ позволит сократить стоимость конструкционных материалов примерно в 40 раз. Конечно, это не сделает сам водород сразу в 40 раз дешевле, так как стоимость электроэнергии, катализаторов и мембран сохранится. Тем не менее, резкое снижение одной из основных статей расходов даст серьезный толчок экономике «зеленого» водорода.

В настоящее время исследователи в сотрудничестве с промышленным производителем наладили выпуск проволоки из СС-Х₂ в тоннах. Однако предстоит пройти путь от лабораторного образца проволоки до создания коммерчески одобренных пористых сеток и пеноматериалов для реальных электролизеров.