Paslanmaz çeliği modifiye etmek sudan hidrojen üretimini ucuzlatıyor

Hong Kong Üniversitesi bilim insanları, deniz suyunda 1700 mV'a kadar elektrokimyasal potansiyele dayanabilen yeni bir SS-H₂ (hydrogen için paslanmaz çelik) alaşımı geliştirdi. Ixbt.com'a göre bu değer, suyun oksidasyon sınırının üzerindedir ve en dayanıklı geleneksel paslanmaz çeliklerin kapasitesinden önemli ölçüde daha yüksektir. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Bilindiği üzere, geleneksel paslanmaz çelik malzemeler yalnızca 1000 mV'a kadar olan potansiyellere dayanabilen krom okside güvenir. Yeni icat edilen SS-H₂ alaşımında ise tamamen farklı bir yaklaşım kullanılmış olup, bu durum endüstride büyük bir devrim yaratabilir.

Çift koruma mekanizmasının sırrı

Uzmanlar, yeni malzemenin temel sırrının "ardışık çift pasivasyon" mekanizmasında yattığını belirtiyor. SS-H₂ alaşımında yaklaşık 720 mV seviyesinde manganez elementi, krom tabakasının üzerinde ikinci bir koruyucu katman oluşturur. Geleneksel anlayışa göre manganezin korozyon direncini kötüleştirdiği düşünülse de, burada önemli bir koruyucu işlev görmektedir.

Krom koruması işlevini yitirdiğinde, manganez tabakası tüm yükü üstlenir. Araştırmanın baş yazarı Dr. Kaiping Yu, bilimin bu elementin özelliklerini farklı değerlendirmesi nedeniyle başlangıçta bu sonuca kendilerinin bile inanmadığını itiraf etti.

Hidrojen enerjisine ekonomik etkisi

Yapılan testler sırasında SS-H₂ tuzlu su elektrolizöründe, modern hidrojen üretim ekipmanlarında kullanılan titanyum elementlerine eşdeğer bir verimlilik gösterdi. Günümüzde 10 megavatlık proton değişim membranlı elektroliz sistemi yaklaşık 2,3 milyon dolara mal olmakta ve bunun yarısından fazlasını yapısal bileşenler oluşturmaktadır.

Altın veya platin kaplamalı titanyumu yeni SS-H₂ malzemesiyle değiştirmek, yapısal malzeme maliyetini yaklaşık 40 kat düşürmeyi mümkün kılacaktır. Elbette bu, elektrik enerjisi, katalizörler ve membranların maliyeti sabit kaldığı için hidrojenin kendisini anında 40 kat ucuzlatmayacaktır. Yine de temel maliyetlerden birinin keskin bir şekilde düşmesi, "yeşil" hidrojen ekonomisine ciddi bir ivme kazandıracaktır.

Şu anda araştırmacılar, bir endüstriyel üretici ile iş birliği yaparak tonlarca SS-H₂ teli üretimine başladılar. Ancak laboratuvar testinden geçen telden, gerçek elektrolizörler için ticari olarak onaylanmış gözenekli ağlar ve köpük malzemeler yaratmaya kadar geçilmesi gereken bir yol bulunmaktadır.