Нержавіюча сталь зазвичай вважається надзвичайно стійкою до корозії. Але в електролізерах для виробництва водню навіть вона зрештою здається. Тепер вчені створили новий сплав, який здатен витримувати значно жорсткіші умови — і потенційно може замінити дорогий титан.
Дослідники з Університету Гонконгу розробили матеріал під назвою SS-H₂. Його головна особливість — незвичайний механізм захисту від корозії.
Звичайна нержавіюча сталь покладається переважно на тонкий захисний шар оксиду хрому. Але за високої напруги цей шар руйнується. У SS-H₂ після цього вмикається своєрідний «другий щит» — шар на основі марганцю. Вчені назвали цей ефект послідовною подвійною пасивацією.
У випробуваннях із солоною водою, концентрація солі в якій була близькою до морської, новий сплав залишався стійким до корозії аж до приблизно 1700 мВ. Це вище за рівень, пов’язаний із виробництвом кисню під час електролізу.
І тут починається найцікавіше. Для таких агресивних умов сьогодні часто використовують титан, іноді із дорогими золотими або платиновими покриттями. Новий сплав потенційно може дозволити замінити частину цих компонентів набагато дешевшою сталлю.
За оцінкою команди, вартість відповідних конструкційних матеріалів у великій PEM-установці теоретично можна зменшити приблизно у 40 разів.
Це не означає, що сам зелений водень автоматично стане у 40 разів дешевшим. На його ціну також впливають електроенергія, мембрани, каталізатори та інше обладнання. Але здешевлення одного з найдорожчих компонентів може суттєво змінити економіку великих електролізерів.
Причому розробка вже виходить за межі лабораторії: дослідники повідомляють, що разом із промисловим партнером виготовили тонни дроту SS-H₂.
Попереду ще масштабування виробництва, створення сіток і пористих конструкцій та довготривалі випробування. Але якщо новий матеріал підтвердить свою стійкість у реальних установках, у водневої енергетики може з’явитися дуже важлива альтернатива дорогому титану.