Команда дослідників з Університету Гонконгу розробила новий тип нержавіючої сталі, стійкої до сильної корозії в морській воді. Матеріал під назвою SS-H₂ може стати дешевшою альтернативою титану в електролізерах для виробництва зеленого водню.
Проєкт очолив професор Мінсінь Хуан з Департаменту машинобудування HKU. Робота стала частиною його довгострокової програми «Super Steel». Раніше команда вже створювала сталь з антиковідними властивостями та надміцні сплави.
Звичайна нержавіюча сталь захищена хромом, але при високих потенціалах, необхідних для електролізу води, цей захист руйнується. SS-H₂ утворює додатковий шар на основі марганцю, який починає діяти близько 720 мВ. Разом два шари витримують потенціали до 1700 мВ у хлоридовмісних середовищах.
У солоноводних електролізерах нова сталь продемонструвала продуктивність, порівнянну з титановими компонентами. При цьому вартість структурних матеріалів може знизитися приблизно в 40 разів. Для 10-мегаватної PEM-системи це означає суттєву економію.
Відкриття марганцевої пасивації виявилося несподіваним. Традиційно марганець вважали шкідливим для корозійної стійкості. «Спочатку ми не вірили, тому що домінуюча думка полягає в тому, що Mn погіршує корозійну стійкість нержавіючої сталі», — зазначив перший автор дослідження доктор Кайпін Ю.
Дослідження тривало майже шість років. Вчені подали заявки на патенти в кількох країнах, два з яких вже видано. Статтю опубліковано в журналі Materials Today.
Зараз команда переходить до промислового масштабу. Вже вироблено тонни дроту SS-H₂ на заводі в материковому Китаї. Залишається завдання створити з нього сітки та піни для реальних електролізерів.
Як саме марганець допомагає подолати фундаментальне обмеження звичайної нержавіючої сталі?
Професор Хуан підкреслив, що їхній підхід зосереджений на стійкості при високих потенціалах, відкриваючи нові можливості для сплавів в електрохімічних застосуваннях. Якщо матеріал успішно пройде випробування в комерційних системах, він зможе зробити виробництво зеленого водню з морської води значно доступнішим.
