Учёные из Университета Гонконга создали сплав SS-H₂ на основе нержавеющей стали, который может работать в среде, имитирующей морскую воду, при электрохимическом потенциале до 1700 мВ. По их данным, материал должен заменить титан с золотым или платиновым покрытием в компонентах электролизёров для производства «зелёного» водорода.
Авторы работы называют механизм защиты «последовательной двойной пассивацией». Сначала сплав опирается на оксид хрома, а примерно при 720 мВ к защите подключается марганцевый слой. Когда хромовая плёнка перестаёт справляться, нагрузку берёт на себя именно он.
Кайпин Ю, главный автор работыСначала мы не верили, потому что общепринятое мнение гласит: марганец ухудшает коррозионную стойкость.
Команда проверила сплав в солевом электролизёре и получила результаты, сопоставимые с титановыми деталями, которые применяют в оборудовании для получения водорода. По оценке исследователей, 10-мегаваттная система электролиза с протонообменной мембраной стоит около 17,8 млн гонконгских долларов, или $2,3 млн, и до 53% этой суммы приходится на конструкционные компоненты.
Замена титана с золотым или платиновым покрытием на SS-H₂, по расчётам авторов, снижает стоимость конструкционного материала примерно в 40 раз. Это не удешевляет весь водород в той же пропорции: расходы на электричество, катализаторы, мембраны и остальное оборудование остаются прежними.
Исследователи уже изготовили тонны проволоки из SS-H₂ вместе с промышленным партнёром. Следующий этап для материала — переход от проволоки к коммерчески проверенным пористым сеткам и пеноматериалам для реальных электролизёров.