Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Hong Kong desenvolveu um novo tipo de aço inoxidável resistente à corrosão severa em água do mar. O material, denominado SS-H₂, pode se tornar uma alternativa mais econômica ao titânio em eletrolisadores para a produção de hidrogênio verde.
O projeto foi liderado pelo Professor Minxin Huang, do Departamento de Engenharia Mecânica da HKU. Este trabalho integra o seu programa de longo prazo «Super Steel». Anteriormente, a equipe já havia criado aço com propriedades anticovid e ligas de ultra-alta resistência.
O aço inoxidável comum é protegido pelo crômio, mas em altos potenciais, necessários para a eletrólise da água, essa proteção se degrada. O SS-H₂ forma uma camada adicional à base de manganês, que começa a atuar por volta de 720 mV. Juntas, as duas camadas suportam potenciais de até 1700 mV em ambientes contendo cloreto.
Em eletrolisadores de água salgada, o novo aço demonstrou um desempenho comparável aos componentes de titânio. Consequentemente, o custo dos materiais estruturais pode ser reduzido em aproximadamente 40 vezes. Para um sistema PEM de 10 megawatts, isso representa uma economia substancial.
A descoberta da passivação por manganês foi inesperada. Tradicionalmente, o manganês era considerado prejudicial à resistência à corrosão. “Inicialmente, não acreditávamos, porque a visão predominante é que o Mn piora a resistência à corrosão do aço inoxidável”, observou o primeiro autor do estudo, Dr. Kaiping Yu.
A pesquisa durou quase seis anos. Os cientistas apresentaram pedidos de patentes em vários países, com duas já concedidas. O artigo foi publicado na revista Materials Today.
Atualmente, a equipe está avançando para a escala industrial. Toneladas de fio SS-H₂ já foram produzidas em uma fábrica na China continental. O próximo desafio é fabricar telas e espumas a partir deste material para eletrolisadores reais.
Como exatamente o manganês ajuda a superar a limitação fundamental do aço inoxidável comum?
O Professor Huang enfatizou que a abordagem da equipe se concentra na estabilidade em altos potenciais, abrindo novas possibilidades para ligas em aplicações eletroquímicas. Se o material for testado com sucesso em sistemas comerciais, ele poderá tornar a produção de hidrogênio verde a partir de água do mar significativamente mais acessível.
