_ Cercetătorii mai aproape de înțelegerea hidrogenului provocare: fragilizarea

Degradarea este unul dintre cele mai mari obstacole cu care se confruntă tranziția către o economie globală a hidrogenului. Un nou proces descoperit de cercetătorii de la Universitatea din Sydney ajută la evidențierea modului de prevenire mai bine.

De ce hidrogenul face ca oțelurile să devină casante și să crape este marea enigmă a inginerilor și cercetătorilor care doresc să dezvolte mari dimensiuni. -soluții de transport și stocare la scară pentru epoca hidrogenului – o eră pe care Australia speră să o conducă până în 2030.

Aceste ar putea fi acum cu un pas mai aproape de înțelegerea modului în care hidrogenul afectează oțelurile, datorită noii cercetări de la Universitatea din Sydney. Cercetătorii au descoperit că adăugarea elementului chimic molibden la oțelul armat cu carburi metalice îmbunătățește considerabil capacitatea acestuia de a capta hidrogenul.

Publicata în Nature Communications, descoperirea a fost demonstrată de o echipă condusă de Pro Vice-Cancellor ( Cercetare—Întreprindere și implicare) Profesorul Julie Cairney și Dr. Yi-Sheng (Eason) Chen și au inclus Dr. Ranming Liu și Ph.D. candidatul Pang-Yu Liu.

Ei au folosit o tehnică avansată de microscopie inițiată la Universitatea din Sydney, cunoscută sub numele de tomografie cu sondă atomică criogenă, care permite observarea directă a distribuției hidrogenului în materiale.

„Sperăm că acest studiu ne va aduce mai aproape de a dezvălui exact de ce fragilizarea hidrogenului are loc în oțel, deschizând calea pentru soluții la scară largă pentru transportul și stocarea hidrogenului”, a spus profesorul Cairney, care are sediul la Centrul Australian de Microscopie și Microanaliza. unde s-au efectuat cercetările.

Scăderea prin hidrogen este un proces prin care hidrogenul face ca materialele de înaltă rezistență, cum ar fi oțelul, să devină casante și să se crape. Cercetătorii spun că acesta este unul dintre cele mai mari obstacole în calea tranziției către o economie a hidrogenului, deoarece împiedică stocarea și transportul eficient al hidrogenului la presiuni ridicate. Acest lucru face ca înțelegerea și rezolvarea fragilizării să fie o întrebare de mai multe miliarde de dolari pentru piața energiei regenerabile.

„Viitorul unei economii pe scară largă a hidrogenului se reduce în mare parte la această problemă. Hidrogenul este notoriu de insidios; ca cea mai mică. atom și moleculă, se infiltrează în materiale, apoi se crăpă și le sparge. Pentru a putea produce, transporta, stoca și utiliza eficient hidrogenul pe scară largă, acest lucru nu este ideal", a spus dr. Chen.

Deloitte estimează că piața de hidrogen curat ar putea ajunge la 1,4 trilioane USD până în 2050.

Molibdenul a fost adăugat în oțel, combinat cu alte elemente pentru a forma o ceramică extrem de dura cunoscută sub numele de „carbură”. Carburele sunt adesea adăugate oțelurilor pentru a le crește durabilitatea și rezistența.

Folosind tehnica lor avansată de microscopie, cercetătorii au văzut că atomii de hidrogen prinși se aflau în centrul locurilor de carbură, sugerând că adăugarea de molibden ajută la captarea hidrogenului. . Acest lucru a fost comparat cu un oțel cu carbură de titan de referință care nu a prezentat același mecanism de captare a hidrogenului.

„Adăugarea de molibden a ajutat la creșterea prezenței lacărilor de carbon — un defect al carburilor care pot capta eficient hidrogenul.” a spus dr. Chen.

Molibdenul adăugat a reprezentat doar 0,2% din totalul oțelului, despre care cercetătorii spun că îl face o strategie rentabilă pentru reducerea fragilizării. Cercetătorii cred că niobiul și vanadiul pot avea, de asemenea, un efect similar asupra oțelurilor.

(Fluierul)