L’innovazione nel campo dei materiali è una costante ricerca che porta a scoperte rivoluzionarie, capaci di cambiare il corso di intere industrie. È il caso della recente creazione di un nuovo tipo di acciaio inossidabile, denominato SS-H2, sviluppato da un team di ricercatori guidato dal Professor Mingxin Huang del Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università di Hong Kong. Questo materiale si distingue per la sua eccezionale resistenza alla corrosione e per il suo costo contenuto, fattori che lo rendono una soluzione potenzialmente rivoluzionaria per la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili.
Il progetto “Super Steel”
Il lavoro del Professor Huang e del suo team si inserisce nel più ampio “Progetto Super Steel”, che ha già raggiunto importanti traguardi con la creazione di un acciaio inossidabile anti-COVID-19 nel 2021 e lo sviluppo di un acciaio ultra-resistente e ultra-tenace nel 2017 e nel 2020. L’ultimo risultato ottenuto, l’SS-H2, si presenta come una soluzione sostenibile per la produzione di idrogeno verde dal mare, un’area in cui si cercano ancora alternative valide.
Confronto con il Titanio e costi ridotti
L’acciaio SS-H2 si è dimostrato performante quanto il Titanio, attualmente utilizzato nell’industria per produrre idrogeno da acqua marina desalinizzata o da soluzioni acide. Tuttavia, il costo dell’SS-H2 è notevolmente inferiore, il che potrebbe ridurre significativamente i costi dei materiali negli elettrolizzatori ad acqua, rendendo la produzione di idrogeno più accessibile.
La resistenza alla corrosione e le applicazioni future
L’acciaio inossidabile, scoperto un secolo fa, è da sempre un materiale fondamentale per le sue proprietà anti-corrosione, dovute principalmente alla presenza di Cromo (Cr), che forma una pellicola passiva protettiva. Tuttavia, la corrosione transpassiva rappresenta un limite per l’uso dell’acciaio inossidabile convenzionale in ambienti con potenziali elevati.
La scoperta inaspettata
La ricerca del Professor Huang ha portato alla scoperta di un meccanismo di “doppia passivazione sequenziale” che permette all’SS-H2 di resistere alla corrosione in ambienti clorurati fino a un potenziale ultra-alto di 1700 mV. Questo meccanismo, basato sulla formazione di un secondo strato passivo a base di Manganese (Mn) oltre a quello di Cr2O3, rappresenta un salto qualitativo rispetto all’acciaio inossidabile tradizionale.
Potenziali applicazioni
L’innovativo acciaio inossidabile apre la strada a nuove applicazioni, in particolare nella produzione di idrogeno. Attualmente, per gli elettrolizzatori ad acqua, sono necessari componenti strutturali costosi rivestiti in Oro (Au) o Platino (Pt) su Titanio. L’impiego dell’SS-H2 potrebbe ridurre il costo dei materiali strutturali di circa 40 volte, con un impatto significativo sull’industrializzazione del processo.
Il passaggio da materiali sperimentali a prodotti reali, come reti e schiume per elettrolizzatori ad acqua, rappresenta ancora una sfida. Tuttavia, il team del Professor Huang ha già compiuto passi importanti verso l’industrializzazione, producendo tonnellate di filo a base di SS-H2 in collaborazione con una fabbrica cinese. L’obiettivo è applicare questo materiale più economico nella produzione di idrogeno da fonti rinnovabili.
In conclusione, l’SS-H2 si presenta come una soluzione promettente per ridurre i costi e favorire la diffusione della produzione di idrogeno sostenibile. Con brevetti già autorizzati in diversi paesi e la pubblicazione dei risultati sulla rivista Materials Today, il futuro dell’idrogeno verde sembra sempre più luminoso.
