Σε μία σημαντική ανακάλυψη για τον συμβατικό ανοξείδωτο χάλυβα και την ανάπτυξη ανοξείδωτου χάλυβα για υδρογόνο (SS-H2) προχώρησε ερευνητικό πρόγραμμα του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ. Ο νέος χάλυβας που αναπτύχθηκε από την ομάδα παρουσιάζει υψηλή αντοχή στη διάβρωση, επιτρέποντας την πιθανή εφαρμογή του για παραγωγή πράσινου υδρογόνου από θαλασσινό νερό, όπου μια νέα βιώσιμη λύση βρίσκεται ακόμη στα σκαριά.
Η απόδοση του νέου χάλυβα σε έναν ηλεκτρολύτη θαλασσινού νερού είναι συγκρίσιμη με την τρέχουσα βιομηχανική πρακτική που χρησιμοποιεί τιτάνιο ως δομικά μέρη για την παραγωγή υδρογόνου από αφαλατωμένο θαλασσινό νερό ή οξύ, ενώ το κόστος του νέου χάλυβα είναι πολύ φθηνότερο. Χρησιμοποιώντας μια στρατηγική «διαδοχικής διπλής παθητικοποίησης», η ερευνητική ομάδα του καθηγητή Huang ανέπτυξε το νέο SS-H 2 με ανώτερη αντοχή στη διάβρωση.
Εκτός από το μοναδικό παθητικό στρώμα , ένα δευτερεύον στρώμα με βάση το μαγγάνιο (Mn) σχηματίζεται στο προηγούμενο στρώμα με βάση το Cr στα ~720 mV. Ο μηχανισμός διαδοχικής διπλής παθητικοποίησης αποτρέπει τη διάβρωση του SS-H 2 σε μέσα χλωρίου σε εξαιρετικά υψηλό δυναμικό 1700 mV. Το SS-H 2 επιδεικνύει μια θεμελιώδη ανακάλυψη σε σχέση με τον συμβατικό ανοξείδωτο χάλυβα.
«Αρχικά δεν το πιστέψαμε γιατί επικρατεί η άποψη ότι το Mn μειώνει την αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα. Η παθητικοποίηση με βάση το Mn είναι μια αντιδιαισθητική ανακάλυψη, η οποία δεν μπορεί να εξηγηθεί από τις τρέχουσες γνώσεις στην επιστήμη της διάβρωσης. Ωστόσο, όταν παρουσιάστηκαν πολλά αποτελέσματα ατομικού επιπέδου, πειστήκαμε. Πέρα από το να εκπλαγούμε, ανυπομονούμε να εκμεταλλευτούμε τον μηχανισμό», είπε ο Δρ Kaiping Yu, ο πρώτος συγγραφέας του άρθρου, του οποίου το διδακτορικό επιβλέπεται από τον καθηγητή Huang.
Από την αρχική ανακάλυψη του καινοτόμου ανοξείδωτου χάλυβα μέχρι την επίτευξη μιας σημαντικής καινοτομίας στην επιστημονική κατανόηση και τελικά την προετοιμασία για την επίσημη δημοσίευση και αργότερα τη βιομηχανική εφαρμογή του, η ομάδα αφιέρωσε σχεδόν έξι χρόνια στο έργο.
«Διαφορετικά από την τρέχουσα κοινότητα διάβρωσης, η οποία επικεντρώνεται κυρίως στην αντίσταση στα φυσικά δυναμικά, ειδικευόμαστε στην ανάπτυξη κραμάτων υψηλής αντοχής. Η στρατηγική μας ξεπέρασε τον θεμελιώδη περιορισμό του συμβατικού ανοξείδωτου χάλυβα και καθιέρωσε ένα παράδειγμα ανάπτυξης κράματος που μπορεί να εφαρμοστεί σε υψηλές δυνατότητες. Αυτή η ανακάλυψη είναι συναρπαστική και φέρνει νέες εφαρμογές». είπε ο καθηγητής Huang.
Για παράδειγμα, το συνολικό κόστος ενός συστήματος δεξαμενής ηλεκτρόλυσης 10 μεγαβάτ στο τρέχον στάδιο είναι περίπου 17,8 εκατομμύρια δολάρια HK, με τα δομικά στοιχεία να συμβάλλουν έως και το 53% της συνολικής δαπάνης. Η ανακάλυψη που έγινε από την ομάδα του καθηγητή Huang καθιστά δυνατή την αντικατάσταση αυτών των ακριβών δομικών στοιχείων με πιο οικονομικά χάλυβα.
Το ερευνητικό πρόγραμμα με επικεφαλής τον καθηγητή Mingxin Huang στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου του Χονγκ Κονγκ (HKU) σηματοδοτεί ένα άλλο σημαντικό επίτευγμα της ομάδας του καθηγητή Huang στο έργο «Super Steel» της, μετά την ανάπτυξη του ανοξείδωτου κατά του COVID-19 χάλυβας το 2021 και εξαιρετικά ισχυρού και εξαιρετικά σκληρού Super Steel το 2017 και το 2020 αντίστοιχα.
