Nová nerezová oceľ dramaticky znižuje náklady na výrobu čistého vodíka

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Technológia SS-H2 odoláva napätiu až do 1700 mV.

• Štyridsaťnásobné zníženie nákladov na konštrukčné materiály.

• Mangánová vrstva nahrádza drahé povlaky zo zlata a platiny.

Vedci z Hongkonskej univerzity vyvinuli nerezovú oceľ, ktorá odstraňuje hlavnú bariéru v masovej produkcii zeleného vodíka. Tento materiál, označený ako SS-H2, využíva stratégiu sekvenčnej dvojitej pasivácie. Vďaka tomu dokáže prežiť v agresívnom prostredí elektrolyzérov, kde bežná oceľ okamžite koroduje.

V doterajšej praxi sa museli v elektrolyzéroch používať drahé komponenty z titánu potiahnutého zlatom alebo platinou. V štandardnej nerezovej oceli sa ochranná vrstva oxidu chromitého rozpadá pri napätí nad 1000 mV. Proces oxidácie vody však vyžaduje až 1600 mV, čo robilo z bežnej ocele nepoužiteľný materiál.

^{Zdroj foto: The University of Hong Kong}

Inovatívna oceľ SS-H2 vytvára pri napätí približne 720 mV druhú ochrannú vrstvu na báze mangánu. Tento mechanizmus dvojitého štítu umožňuje materiálu bezpečne operovať až do hranice 1700 mV. Ide o dôležitý objav, keďže mangán bol doteraz považovaný za prvok, ktorý odolnosť ocele voči korózii skôr znižuje.

Ekonomické dôsledky tohto objavu sú pre priemysel s čistou energiou veľmi významné. Použitie SS-H2 znižuje náklady na konštrukčné materiály elektrolyzéra približne 40-násobne. Pri veľkých systémoch s výkonom 10 MW tvorí cena týchto materiálov až 53 % celkového rozpočtu, ktorý sa odhaduje na 17,8 milióna HKD.

Úspory dosahujú milióny dolárov, čo robí zelený vodík konkurencieschopným voči fosílnym palivám. Nová oceľ vykazuje v testoch rovnakú stabilitu ako priemyselný titán používaný pri elektrolýze morskej vody. Odstraňuje sa tak potreba drahej úpravy vody pred samotným procesom výroby vodíka.

Technológia už opustila laboratóriá a smeruje do masovej priemyselnej výroby. Továreň v pevninskej Číne už úspešne vyprodukovala tony drôtu na báze SS-H2, čo potvrdzuje využiteľnosť procesu. Vodíková ekonomika sa vďaka vedcom z Hong Kongu stáva reálnou a ekonomicky udržateľnou. Oceľ SS-H2 je tak chýbajúcim článkom v globálnom prechode na bezemisné palivá.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Nová oceľ SS-H2 znižuje náklady na elektrolyzéry o 40-násobok, čím robí produkciu zeleného vodíka ekonomicky dostupnou.

Zdroj: sciencedaily.com foto: ChatGPT

Zobrazit Galériu