हांगकांग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नए प्रकार का स्टेनलेस स्टील विकसित किया है, जो समुद्री जल में होने वाले गंभीर क्षरण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है। SS-H₂ नामक यह सामग्री हरे हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए इस्तेमाल होने वाले इलेक्ट्रोलाइजरों में टाइटेनियम का एक सस्ता विकल्प साबित हो सकती है।
इस परियोजना का नेतृत्व एचकेयू के मशीन इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर मिनक्सिन हुआंग ने किया। यह कार्य उनके दीर्घकालिक कार्यक्रम "सुपर स्टील" का हिस्सा था। इससे पहले, टीम ने कोविड-रोधी गुणों वाली स्टील और अति-मजबूत मिश्र धातु भी विकसित की थी।
साधारण स्टेनलेस स्टील को क्रोमियम द्वारा संरक्षित किया जाता है, लेकिन जल के इलेक्ट्रोलाइसिस के लिए आवश्यक उच्च विभव (पोटेंशियल) पर यह सुरक्षा टूट जाती है। SS-H₂ मैंगनीज-आधारित एक अतिरिक्त परत बनाता है, जो लगभग 720 mV पर कार्य करना शुरू कर देती है। दोनों परतें मिलकर क्लोराइड युक्त वातावरण में 1700 mV तक के विभव को सहन कर सकती हैं।
खारे पानी के इलेक्ट्रोलाइजरों में, इस नई स्टील ने टाइटेनियम घटकों के बराबर प्रदर्शन दिखाया है। इसके साथ ही, संरचनात्मक सामग्रियों की लागत लगभग 40 गुना कम हो सकती है। 10-मेगावाट की PEM-प्रणाली के लिए, इसका मतलब एक महत्वपूर्ण बचत है।
मैंगनीज निष्क्रियता (पैसिवेशन) की खोज अप्रत्याशित थी। पारंपरिक रूप से, मैंगनीज को संक्षारण प्रतिरोध के लिए हानिकारक माना जाता था। शोध के पहले लेखक डॉ. कैपिंग यू ने कहा, "शुरुआत में हमें विश्वास नहीं हुआ, क्योंकि आम धारणा यह थी कि मैंगनीज स्टेनलेस स्टील के संक्षारण प्रतिरोध को खराब करता है।"
यह शोध लगभग छह वर्षों तक चला। वैज्ञानिकों ने कई देशों में पेटेंट के लिए आवेदन किया है, और दो पहले ही जारी किए जा चुके हैं। यह लेख "मैटेरियल्स टुडे" नामक पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।
अब टीम औद्योगिक स्तर पर काम कर रही है। मुख्य भूमि चीन के एक कारखाने में पहले ही टन SS-H₂ तार का उत्पादन किया जा चुका है। अब इससे वास्तविक इलेक्ट्रोलाइजरों के लिए जाल (मेष) और फोम बनाने का काम बाकी है।
मैंगनीज साधारण स्टेनलेस स्टील की मूलभूत सीमा को दूर करने में वास्तव में कैसे मदद करता है?
प्रोफेसर हुआंग ने इस बात पर जोर दिया कि उनका दृष्टिकोण उच्च विभव पर स्थिरता पर केंद्रित है, जिससे इलेक्ट्रोकेमिकल अनुप्रयोगों में मिश्र धातुओं के लिए नए अवसर खुलते हैं। यदि यह सामग्री व्यावसायिक प्रणालियों में सफलतापूर्वक परीक्षण पास कर लेती है, तो यह समुद्री जल से हरे हाइड्रोजन के उत्पादन को काफी अधिक सुलभ बना सकती है।
