As w rękawie producentów wodoru. Ta innowacja przybyła z Hongkongu

Dzięki badaniom prowadzonym na Uniwersytecie w Hongkongu udało się wykonać pewien bardzo istotny krok w wytwarzaniu wodoru. Chodzi o sposób produkcji nierdzewnej stali, którą można później wykorzystać w procesie pozyskiwania wodoru stosowanego w formie paliwa.
As w rękawie producentów wodoru. Ta innowacja przybyła z Hongkongu

Na czele zespołu badawczego stanął Mingxin Huang, który ma już spore doświadczenie w tego typu eksperymentach. To właśnie on odpowiadał za projekt stali nierdzewnej pomagającej w walce z pandemią koronawirusa oraz stopu, który był niezwykle odporny na uszkodzenia. 

Czytaj też: Klimatyzacyjny świat przewrócony do góry nogami. To sprawka nowatorskiej technologii

Tym razem wybór padł na stal cechującą się wysoką odpornością na korozję. To z kolei otwiera drogę do wykorzystania takowej w produkcji wodoru z wody morskiej. Jak przekonują twórcy, wydajność ich materiału w elektrolizerze słonej wody jest porównywalna do osiąganej przez komercyjnie stosowane warianty oparte na tytanie. Alternatywa z Hongkongu jest pod tym względem znacznie lepsza, ponieważ można ją uzyskać w niższej cenie.

Sam wodór to oczywiście paliwo o gigantycznym potencjale. Można go stosować na przykład do zasilania samochodów, rezygnując przy tym z wysokoemisyjnych paliw kopalnych czy też elektrycznych pojazdów, które również mają swoje problemy. Poza tym mówi się o sposobie magazynowania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł. Aspekt ten, czyli ograniczone możliwości gromadzenia takiej energii, stanowi podstawową bolączkę technologii wykorzystujących siłę wiatru, wody czy potencjał światła słonecznego.

Produkcja wodoru z wody morskiej jest obecnie związana z wysokimi kosztami, wynikającymi przede wszystkim z cen wykorzystywanych materiałów

Produkując wodór z udziałem wody morskiej także można zrobić wiele dla środowiska naturalnego i sektora energetycznego. O szczegółach ostatniego projektu naukowcy piszą na łamach Materials Today. Kluczem do sukcesu w działaniach zespołu Huanga był zastosowanie tzw. sekwencyjnej podwójnej pasywacji. Poza pojedynczą warstwą pasywną na bazie Cr2O3, na poprzedzającej warstwie na bazie chromu tworzy się wtórna warstwa na bazie magnanu przy ~720 mV. Sekwencyjny mechanizm podwójnej pasywacji zapobiega korozji stali w środowisku chlorkowym do bardzo wysokiego potencjału 1700 mV. Właśnie dlatego mówi się o tak istotnym przełomie.

Sami zainteresowani nie kryli początkowo zdziwienia. Jak przyznają, zakładali, że mangan pogarsza odporność stali nierdzewnej na korozję. Pasywacja na bazie manganu wydaje się więc pozbawiona logicznych podstaw, lecz naprawdę działa. Ich zdaniem, proponowane podejście jest lepsze od konkurencyjnych, ponieważ omija podstawowe ograniczenia konwencjonalnej stali nierdzewnej i otwiera drzwi do wielu różnych potencjalnych zastosowań. 

Czytaj też: Polacy zaprojektowali tani katalizator. Jego wydajność dorównuje 250-krotnie droższym odpowiednikom

Jako że mówimy o znacznie tańszym wariancie od obecnie stosowanych, to sprawa jest tym bardziej intrygująca. Dość powiedzieć, że całkowity koszt 10-megawatowego systemu zbiorników elektrolizy PEM w aż 53% jest zależny od cen elementów konstrukcyjnych. Korzystając z SS-H2 można byłoby natomiast obniżyć koszty materiałów konstrukcyjnych około 40-krotnie.