Новая сталь из Гонконга обещает революцию в производстве водорода

Учёные из Гонконгского университета разработали новую разновидность нержавеющей стали SS-H2 для производства водорода, превосходящую по устойчивости к коррозии и экономичности титан. Это открытие может существенно снизить стоимость материалов для электролизеров воды, что способствует доступному производству водорода из возобновляемых источников. Открытие опубликовано в журнале Materials Today.

Профессор Мингсин Хуанг из отдела машиностроения Гонконгского университета возглавил команду, разработавшую SS-H2. Это достижение стало частью его проекта "Суперсталь", который ранее принёс успехи с созданием анти-COVID-19 стали в 2021 году и разработкой сверхпрочной и сверхвязкой суперстали в 2017 и 2020 годах.

Новая сталь отличается высокой устойчивостью к коррозии, что делает её перспективной для производства зелёного водорода из морской воды. Производительность новой стали в электролизерах солёной воды сопоставима с текущей практикой использования титана для производства водорода из обессоленной морской воды или кислот, при этом стоимость новой стали значительно ниже.

Главной особенностью SS-H2 является "последовательная двойная пассивация", которая предотвращает коррозию в хлоридных средах до ультравысокого потенциала в 1700 мВ. Это принципиально новый подход по сравнению с традиционной нержавеющей сталью.

Неожиданным поворотом в исследовании стало открытие новой роли марганца – элемента, который ранее считался фактором, снижающим устойчивость стали к коррозии. Оказалось, что марганец вносит ключевой вклад в формирование защитного слоя на поверхности стали, что кардинально меняет прежние представления в области коррозионной науки.

Для электролизеров воды в настоящее время требуются дорогостоящие компоненты из титана с покрытием золотом или платиной. Использование SS-H2 позволит сократить стоимость этих компонентов примерно в 40 раз, что является значительным прорывом в промышленных приложениях.

На данный момент команда профессора Хуанга активно работает над промышленным внедрением новой стали. Уже произведено несколько тонн проволоки на основе SS-H2 в сотрудничестве с заводом на материковой части Китая, и идет работа над применением этого более экономичного материала в производстве водорода из возобновляемых источников.