Հոնկոնգի համալսարանի գիտնականները մշակել են չժանգոտվող պողպատի նոր տեսակ, որն ընդունակ է արմատապես նվազեցնել ծովի ջրից «կանաչ» ջրածնի արտադրության ինքնարժեքը: SS-H2 անվանումը ստացած նյութը կոռոզիայի նկատմամբ կայունությամբ մոտենում է թանկարժեք տիտանին, սակայն արժե անհամեմատ էժան: Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Materials Today ամսագրում:

Ինչու է սա կարևոր

«Կանաչ» ջրածինը ստացվում է ջրի էլեկտրոլիզի միջոցով՝ օգտագործելով վերականգնվող աղբյուրների էներգիան: Ծովի ջուրը իդեալական հումք է իր գրեթե անսահմանափակ պաշարների շնորհիվ, սակայն աղերի և քլորիդների բարձր պարունակությունն արագորեն քայքայում է սարքավորումները: Այժմ էլեկտրոլիզերների համար կիրառվում են տիտանե դետալներ՝ ոսկու կամ պլատինի պատվածքով, ինչը կայանքները դարձնում է չափազանց թանկ:

Նոր պողպատը կարող է դառնալ իսկական հեղաշրջում: Հեղինակների հաշվարկներով՝ 10 մեգավատ հզորությամբ համակարգում գոյություն ունեցող նյութերը SS-H2-ով փոխարինելը թույլ կտա կառուցվածքային տարրերի արժեքը նվազեցնել շուրջ 40 անգամ:

Ինչպես է աշխատում նոր պաշտպանությունը

Սովորական չժանգոտվող պողպատը կոռոզիայից պաշտպանվում է քրոմի օքսիդի բարակ թաղանթով: Սակայն էլեկտրոլիզի համար անհրաժեշտ բարձր էլեկտրական պոտենցիալների դեպքում այդ շերտը քայքայվում է, հատկապես քլորիդների առկայությամբ:

Հոնկոնգցի գիտնականները կիրառել են սկզբունքորեն նոր մոտեցում՝ «հաջորդական կրկնակի պասիվացում»: Բացի ավանդական քրոմի շերտից, պողպատի մակերեսին ձևավորվում է երկրորդ պաշտպանիչ թաղանթը՝ մանգանի հիմքով:

«Մենք սկզբում չէինք հավատում արդյունքներին, քանի որ ընդհանուր ընդունված կարծիքն այն է, որ մանգանը նվազեցնում է կոռոզիայի նկատմամբ կայունությունը: Սակայն ատոմային մակարդակով բազմաթիվ փորձերից հետո մենք համոզվեցինք, որ մեխանիզմն իսկապես աշխատում է», — պատմել է աշխատանքի առաջին հեղինակ Կայպին Յուն:

Կրկնակի պաշտպանության շնորհիվ նոր պողպատը դիմանում է մինչև 1700 միլիվոլտ պոտենցիալների նույնիսկ ագրեսիվ ծովի ջրում. սա ամբողջությամբ բավարարում է էլեկտրոլիզի պահանջներին:

Հեռանկարներ և սահմանափակումներ

Պրոֆեսոր Մինսին Հուանը և նրա թիմը նշում են, որ նյութը դեռ պատրաստ չէ անմիջապես զանգվածային ներդրման: Անհրաժեշտ է մշակել արդյունաբերական բաղադրիչներ՝ էլեկտրոդային ցանցեր, ծակոտկեն կառուցվածքներ և էլեկտրոլիզերների այլ տարրեր: Այնուամենայնիվ, գիտնականները վստահ են, որ SS-H2-ը կարող է դառնալ առանցքային նյութ էկոլոգիապես մաքուր ջրածնի արտադրությունն էժանացնելու համար:

Կարճ ասած

Հոնկոնգի համալսարանի գիտնականները ստեղծել են նոր SS-H2 չժանգոտվող պողպատը, որը համատեղում է բարձր կոռոզիոն կայունությունը ցածր ինքնարժեքի հետ: Կրկնակի պասիվացման տեխնոլոգիայի (քրոմ + մանգան) շնորհիվ նյութը հաջողությամբ աշխատում է ծովի ջրի էլեկտրոլիզի պայմաններում և կարող է փոխարինել թանկարժեք տիտանին: Էլեկտրոլիզերների բաղադրիչների արժեքը կարող է նվազել տասնյակ անգամներ, ինչը կարևոր քայլ կլինի էժան «կանաչ» ջրածնի զանգվածային արտադրության ճանապարհին: