港大製新不銹鋼 助降海水製氫成本
香港文匯報訊(記者 陸雅楠)香港大學機械工程系教授黃明欣領導研發專案取得重大突破,團隊花費近六年時間,成功研發「製氫用不銹鋼」嶄新超級鋼材,在耐鹽水腐蝕和製氫表現方面遠優於任何傳統及商業用不銹鋼。新材料可在鹽水中直接產氫,亦可替換電解槽中昂貴的純鈦部件,使得相關結構成本便宜約40倍。
不銹鋼的耐腐蝕性,讓其在建築、交通運輸、食品和醫療等領域扮演重要角色,這是因為當中添加了鉻元素,通過鉻的氧化而形成鈍化膜(鉻鈍化),可在自然環境中保護不銹鋼不被腐蝕,但在約1,000mV電力環境下,鉻卻會進一步氧化成可溶性六價鉻,阻礙了不銹鋼的耐腐蝕性能。
黃明欣團隊研發的新鋼材,採用了全新的「連續雙鈍化」策略。與傳統的單層鈍化膜不同,新型不銹鋼在鉻基鈍化膜的基礎上形成了一層全新的錳基鈍化膜。這種鉻錳雙鈍化的組合使得新型不銹鋼在氯化物介質中能夠耐腐蝕至1,700mV,超過電解水製氫的約1,600mV工作電位,有望取代海水製氫技術中的純鈦結構部件,令成本大大降低。
黃明欣表示,與當前腐蝕界主要關注自然電位下的腐蝕不同,團隊專注於開發耐高電位腐蝕合金,「連續雙鈍化」克服了傳統不銹鋼的熱力學局限性,提供了一種適用於耐電位合金開發的範例,「這一突破令人興奮,並開拓了全新的應用領域。」
申多國專利 業界感興趣
新鋼材正申請多國專利,有兩項已得到授權,亦有業界表達合作開發的興趣。黃明欣指,是項研究展示了巨大的工業應用價值,目前團隊正與內地工廠合作,成功製造了以噸計量的新型不銹鋼鋼絲,以進行更多測試,希望能將這種具有經濟效益的鋼材應用於可再生能源製氫領域,並邁向工業化生產的目標。