צוות חוקרים מאוניברסיטת הונג קונג פיתח סוג חדש של פלדת אל-חלד העמידה בפני קורוזיה חזקה במי ים. החומר, ששמו SS-H₂, עשוי להפוך לחלופה זולה יותר לטיטניום באלקטרוליזרים לייצור מימן ירוק.
הפרויקט הובל על ידי פרופסור מינשין הואנג מהמחלקה להנדסת מכונות ב-HKU. העבודה הפכה לחלק מתוכניתו ארוכת הטווח "Super Steel". בעבר, הצוות כבר יצר פלדה בעלת תכונות אנטי-קורונה וסגסוגות בעלות חוזק-על.
פלדת אל-חלד רגילה מוגנת על ידי כרום, אך בפוטנציאלים הגבוהים הנדרשים לאלקטרוליזה של מים, הגנה זו נהרסת. SS-H₂ יוצרת שכבה נוספת על בסיס מנגן, שמתחילה לפעול בסביבות 720 mV. יחד, שתי השכבות עומדות בפוטנציאלים של עד 1700 mV בסביבות המכילות כלוריד.
באלקטרוליזרים של מי מלח, הפלדה החדשה הראתה ביצועים דומים לרכיבי טיטניום. במקביל, עלות החומרים המבניים עשויה לרדת בערך פי 40. עבור מערכת PEM של 10 מגה-וואט, המשמעות היא חיסכון משמעותי.
גילוי הפסיבציה של המנגן התברר כבלתי צפוי. באופן מסורתי, מנגן נחשב למזיק לעמידות בפני קורוזיה. "בהתחלה לא האמנו, כי התפיסה הרווחת היא ש-Mn פוגע בעמידות בפני קורוזיה של פלדת אל-חלד", ציין מחבר המחקר הראשון, דוקטור קאיפינג יו.
המחקר נמשך כמעט שש שנים. המדענים הגישו בקשות לפטנטים במספר מדינות, ושניים כבר אושרו. המאמר פורסם בכתב העת Materials Today.
כעת הצוות עובר לקנה מידה תעשייתי. כבר יוצרו טונות של תיל SS-H₂ במפעל בסין היבשתית. נותרה המשימה ליצור ממנו רשתות וקצפים עבור אלקטרוליזרים אמיתיים.
כיצד בדיוק עוזר המנגן להתגבר על המגבלה הבסיסית של פלדת אל-חלד רגילה?
פרופסור הואנג הדגיש כי גישתם מתמקדת ביציבות בפוטנציאלים גבוהים, ופותחת אפשרויות חדשות לסגסוגות ביישומים אלקטרוכימיים. אם החומר יעבור בהצלחה בדיקות במערכות מסחריות, הוא יוכל להפוך את ייצור המימן הירוק ממי ים לנגיש משמעותית.
