A Hongkongi Egyetem (HKU) kutatói Mingxin Huang professzor vezetésével olyan új rozsdamentes acélt (SS-H2) fejlesztettek ki, amely alapjaiban alakíthatja át a tiszta energiatermelést és a hulladékmentes technológiák jövőjét. A tengervizes elektrolízis során keletkező zöld hidrogén előállítása mindeddig rendkívül költséges volt a sós közeg agresszív korróziója miatt, hiszen drága titán, arany vagy platina szerkezeti elemeket követelt meg. A szakemberek által megalkotott új anyag azonban – a hagyományos acélok korlátait áttörve – ellenáll a legszélsőségesebb elektrokémiai igénybevételnek is, miközben akár negyvenszeresére csökkentheti az elektrolizáló berendezések szerkezeti anyagköltségét.

A hagyományos rozsdamentes acélok évszázados korlátját a felületükön képződő króm-oxid passzív védőréteg lebomlása jelentette: a vízbontáshoz szükséges, megközelítőleg 1600 mV-os feszültség mellett a króm feloldódik, és a fém gyorsan korrodálni kezd. A kutatók erre egy úgynevezett szekvenciális kettős passziválási mechanizmussal találtak választ. Ennek lényege, hogy a krómrétegre egy második, mangánalapú védőréteg épül rá körülbelül 720 mV-nál, így az ötvözet akár 1700 mV-ig képes sértetlen maradni a kloridokban gazdag tengervízben. Ez a felfedezés meghaladja a vízbontás feszültségigényét, és teljesen felülírja a korróziótudomány korábbi dogmáit.

A kutatás első szerzője, Dr. Kaiping Yu kiemelte, hogy a felfedezés kezdetben még számukra is hihetetlen volt, hiszen a hagyományos szemlélet szerint a mangán kifejezetten rontja az acél korrózióállóságát. A mélyreható, atomi szintű vizsgálatok azonban igazolták a mangánalapú passziválás létjogosultságát és működőképességét. Huang professzor ezzel kapcsolatban hangsúlyozta: kutatócsoportjuk szakított a hagyományos megközelítéssel, és a természetes közegek helyett kifejezetten a magas elektromos feszültségnek ellenálló ötvözetek kifejlesztésére specializálódott, ami teljesen új fejlesztési paradigmát teremtett az anyagtudományban.

A felfedezés gazdasági és környezeti jelentősége óriási a fenntartható iparágak számára, hiszen egy 10 megawattos protoncserélő membrános (PEM) rendszer összköltségének akár 53%-át is kitehetik a drága nemesfém és titán szerkezeti elemek. Bár a laboratóriumi sikerek után még komoly mérnöki feladat az acélból ipari fémhálókat és -habokat készíteni, a csoport már megkezdte a technológia iparosítását, és tonnaszámra állított elő SS-H2 alapú huzalokat egy szárazföldi gyárral együttműködve. Az új szuperacél elterjedése nemcsak a berendezések élettartamát növelheti és az elhasználódott fémhulladékot csökkentheti, hanem valóban elérhető közelségbe hozza a megfizethető, tiszta zöld hidrogént.