Πράσινα υλικά ηλεκτρολύτη υδρογόνου: Γιατί ο ανοξείδωτος χάλυβας και τα κράματα νικελίου είναι κρίσιμα

Η παραγωγή πράσινου υδρογόνου σημαίνει διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά η χημεία μέσα σε έναν ηλεκτρολύτη είναι πολύ πιο σκληρή σε υλικά από ό,τι προτείνουν οι απλές εισροές και εξόδους: συμπυκνωμένα καυστικά διαλύματα, ισχυρά όξινες και εξαιρετικά οξειδωτικές μεμβράνες, κεραμικές κυψέλες υψηλής{{0} θερμοκρασίας και το ίδιο το μεταλλικό αέριο υδρογόνου επιτίθεται με διαφορετικούς τρόπους.

Ανοξείδωτο χάλυβα και κράματα νικελίουδεν είναι τυχαίες επιλογές υλικών στο σχεδιασμό του ηλεκτρολύτη - είναι αυτές που επιτρέπουν σε αυτά τα συστήματα να λειτουργούν αξιόπιστα για χρόνια υπό συνθήκες που θα υποβαθμίσουν γρήγορα τον ανθρακούχο χάλυβα ή τις εναλλακτικές λύσεις χαμηλότερης ποιότητας-. Αυτός ο οδηγός εξηγεί τις τρεις κύριες τεχνολογίες ηλεκτρολύτη, τους ειδικούς μηχανισμούς διάβρωσης και ευθραυστότητας που παρουσιάζει η καθεμία και γιατί ο ανοξείδωτος χάλυβας και τα κράματα νικελίου είναι τα υλικά επιλογής σε όλη τη βιομηχανία.

Ποιοι είναι οι κύριοι τύποι ηλεκτρολυτών νερού και γιατί έχει σημασία η επιλογή υλικού;

Οι τρεις κυρίαρχες τεχνολογίες ηλεκτρολύτη - αλκαλική (AWE), μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEM) και στερεό οξείδιο (SOEC) - δημιουργούν ένα θεμελιωδώς διαφορετικό χημικό και θερμικό περιβάλλον μέσα στην κυψέλη, πράγμα που σημαίνει ότι η επιλογή υλικού δεν μπορεί να γενικευθεί μεταξύ των τεχνολογιών. ένα καλά υλικό-που ταιριάζει σε έναν τύπο ηλεκτρολύτη μπορεί να αποτύχει γρήγορα σε έναν άλλο.

Οι αλκαλικοί ηλεκτρολύτες χρησιμοποιούν ένα πυκνό διάλυμα υδροξειδίου του καλίου (KOH) ως ηλεκτρολύτη και λειτουργούν σε μέτρια θερμοκρασία. Οι ηλεκτρολύτες PEM χρησιμοποιούν μια στερεή μεμβράνη πολυμερούς και δημιουργούν ένα έντονα όξινο, εξαιρετικά οξειδωτικό περιβάλλον στην άνοδο, όπου εκλύεται το οξυγόνο. Οι ηλεκτρολύτες στερεού οξειδίου (SOEC) λειτουργούν σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες χρησιμοποιώντας έναν κεραμικό ηλεκτρολύτη, ανταλλάσσοντας την ηλεκτροχημική απαλότητα για ένα απαιτητικό θερμικό και υψηλών{2}}περιβάλλον οξείδωσης. Επειδή αυτά τα τρία περιβάλλοντα είναι χημικά σχεδόν αντίθετα - έντονα αλκαλικά, έντονα όξινα και οξειδώνουν σε υψηλή-θερμοκρασία, αντίστοιχα - το υλικό που αποδίδει καλύτερα σε ένα είναι συχνά κακή επιλογή σε άλλο, γι' αυτό η προδιαγραφή υλικού ηλεκτρολύτη είναι ειδική τεχνολογία{{7} και όχι μια ενιαία λίστα υλικών.

Μια παράπλευρη σύγκριση--των τριών τεχνολογιών και των υλικών συνεπειών τους:

Πίνακας 1. Σύγκριση περιβαλλόντων ηλεκτρολύτη αλκαλικών, PEM και στερεών οξειδίων και οι επιπτώσεις τους στο κύριο υλικό.

Γιατί η ευθραυστότητα του υδρογόνου αποτελεί κρίσιμο κριτήριο σχεδιασμού για τα υλικά ηλεκτρολύτη;

Η ευθραυστότητα του υδρογόνου - η απώλεια ολκιμότητας και σκληρότητας στη θραύση που συμβαίνει όταν το ατομικό υδρογόνο διαχέεται στο κρυσταλλικό πλέγμα ενός μετάλλου - είναι μια κρίσιμη ανησυχία σχεδιασμού-στον εξοπλισμό χειρισμού ηλεκτρολύτη και υδρογόνου-επειδή η διαδικασία παράγει κυριολεκτικά το υδρογόνο και το ατσάλι χωρίς σταθεροποίηση στο μεγάλο μέρος του καθίσματος Η κρυσταλλική δομή αντιστέκεται σε αυτή την υποβάθμιση πολύ καλύτερα από πολλούς εναλλακτικούς χάλυβες.

Η ευθραυστότητα του υδρογόνου συμβαίνει όταν τα άτομα υδρογόνου διαχέονται σε ένα μέταλλο και συγκεντρώνονται σε όρια κόκκων, εγκλείσματα ή περιοχές υψηλής συγκέντρωσης τάσεων, μειώνοντας την ικανότητα του μετάλλου να παραμορφώνεται πλαστικά πριν από τη θραύση. Η σοβαρότητα αυτής της επίδρασης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κρυσταλλική δομή του μετάλλου: οι δομές στο σώμα-κεντρικές κυβικές (BCC) δομές, που βρίσκονται σε φερριτικούς και μαρτενσιτικούς χάλυβες και σε χάλυβες υψηλής-ανθρακικής αντοχής και χαμηλού{3}}κράματος, είναι γενικά πιο ευαίσθητες στην ευθραυστότητα του υδρογόνου (FCC, σε όψη{4}) ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες και κράματα νικελίου.

Αυτή η δομική διαφορά είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο οι ωστενιτικές ποιότητες όπως το 316L καθορίζονται ευρέως για υδρογόνο-σε επαφή με σωληνώσεις, εξαρτήματα και εξαρτήματα πίεσης σε συστήματα ηλεκτρολύτη - όχι απλώς για γενική αντοχή στη διάβρωση, αλλά ειδικά επειδή το πλέγμα FCC τους παρέχει σημαντικά καλύτερη αντίσταση στο υδρογόνο{3} λειτουργία, όχι τυχαίος κίνδυνος.

Ποιες ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα χρησιμοποιούνται σε αλκαλικούς ηλεκτρολύτες και γιατί;

Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες, κυρίως 316/316L, είναι η τυπική επιλογή για περιβλήματα αλκαλικού ηλεκτρολύτη, σωληνώσεις και δομικά εξαρτήματα, επειδή αντιστέκονται στην επίθεση από συμπυκνωμένο θερμό υδροξείδιο του καλίου πολύ καλύτερα από τον ανθρακούχο χάλυβα, ενώ τα επιμεταλλωμένα εξαρτήματα νικελίου και νικελίου-επιμεταλλώνονται στο ίδιο επίπεδο συστήματος-.

Το συμπυκνωμένο ΚΟΗ σε υψηλές θερμοκρασίες είναι επιθετικό σε πολλά κοινά μέταλλα, ιδιαίτερα σε ανθρακούχο χάλυβα και σε χαμηλές ποιότητες ανοξείδωτου κράματος, που μπορεί να υποστούν επιταχυνόμενη γενική διάβρωση ή διάβρωση από καυστική τάση υπό παρατεταμένη έκθεση. Ο ανοξείδωτος χάλυβας Austenitic 316/316L, με την προσθήκη μολυβδαινίου που βελτιώνει την αντίσταση σε τοπική επίθεση, αποδίδει καλά ως δομικό υλικό και υλικό σωληνώσεων σε αυτό το περιβάλλον σε όλο το τυπικό εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του αλκαλικού ηλεκτρολύτη.

Στην ίδια την επιφάνεια του ηλεκτροδίου, όπου η πυκνότητα του ρεύματος και η τοπική χημεία είναι πιο σοβαρές, πολλά σχέδια αλκαλικών ηλεκτρολύτη εξελίσσονται περαιτέρω σε νικέλιο ή{0}}επινικελωμένο χάλυβα, καθώς το εμπορικά καθαρό νικέλιο προσφέρει εξαιρετική αντοχή σε θερμά καυστικά περιβάλλοντα - απεικονίζοντας ένα ευρύτερο σχέδιο στο σχεδιασμό του ηλεκτρολύτη: ο χάλυβας χωρίς στατικό υλικό συχνά e ισορροπία-από-φυτό σε νικέλιο ή υψηλότερα κράματα στα πιο απαιτητικά χημικά σημεία της κυψέλης.

Γιατί οι ηλεκτρολύτες PEM απαιτούν διαφορετικά υλικά από τα αλκαλικά συστήματα;

Οι ηλεκτρολύτες PEM απαιτούν τιτάνιο - όχι ανοξείδωτο - για ανοδικές-πλευρικές διπολικές πλάκες και συλλέκτες ρεύματος, επειδή ο συνδυασμός ισχυρής οξύτητας και υψηλού οξειδωτικού δυναμικού στην άνοδο PEM διασπά το παθητικό στρώμα οξειδίου του χρωμίου που προστατεύει τον ανοξείδωτο χάλυβα, ενώ το τιτάνιο σχηματίζει ένα σταθερό φιλμ προστασίας υπό αυτές τις συγκεκριμένες συνθήκες.

Η αντοχή στη διάβρωση του ανοξείδωτου χάλυβα εξαρτάται από ένα λεπτό-αυτοθεραπευόμενο παθητικό στρώμα οξειδίου του χρωμίου, το οποίο έχει καλή απόδοση σε ουδέτερα και αλκαλικά περιβάλλοντα, αλλά μπορεί να τεθεί σε κίνδυνο σε έντονα όξινες, υψηλά οξειδωτικές συνθήκες - ακριβώς στο περιβάλλον που δημιουργείται στην άνοδο μιας συσκευής ηλεκτρολύτη PEM κατά την έκλυση οξυγόνου.

Η προστατευτική μεμβράνη οξειδίου του τιτανίου παραμένει σταθερή υπό αυτές τις συνθήκες με τρόπο που ο ανοξείδωτος χάλυβας δεν είναι, γι' αυτό το τιτάνιο, που συχνά επικαλύπτεται με ένα λεπτό στρώμα μετάλλου{0}}της ομάδας πλατίνας για τη βελτίωση της αγωγιμότητας και την περαιτέρω προστασία της επιφάνειας, είναι το τυπικό υλικό για τις πλευρικές διπολικές πλάκες και τους συλλέκτες ρεύματος ανόδου PEM{{1}. Ο ανοξείδωτος χάλυβας παραμένει χρήσιμος οπουδήποτε αλλού σε ένα σύστημα PEM - ισορροπία-των σωληνώσεων εγκατάστασης, των λιγότερο επιθετικών πλευρικών στοιχείων καθόδου-και του δομικού πλαισίου -, γι' αυτό οι προδιαγραφές υλικού ενός ηλεκτρολύτη PEM επιτρέπουν συνήθως έναν σκόπιμο συνδυασμό ανοξείδωτου χάλυβα σε όλα τα σημεία του περιβάλλοντος και σε κάθε σημείο του περιβάλλοντος.

Τι ρόλο παίζουν τα κράματα νικελίου στην ηλεκτρόλυση στερεών οξειδίων υψηλής- θερμοκρασίας;

Τα υπερκράματα με βάση το νικέλιο-και οι ειδικοί φερριτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες χρησιμεύουν ως διασυνδέσεις και δομικά στοιχεία σε ηλεκτρολύτες στερεού οξειδίου επειδή πρέπει ταυτόχρονα να ανθίστανται στην οξείδωση σε υψηλές{{1} θερμοκρασίες, να ανέχονται επαναλαμβανόμενους θερμικούς κύκλους και να παραμένουν ηλεκτρικά αγώγιμα στους 700-485 βαθμούς του σταθερού συνδυασμού του χάλυβα {4}0} ο ανθρακούχος χάλυβας δεν μπορεί να συναντηθεί.

Οι διασυνδέσεις SOEC βρίσκονται μεταξύ μεμονωμένων κυψελών, μεταφέροντας ηλεκτρικό ρεύμα ενώ διαχωρίζουν τα περιβάλλοντα αερίου-πλευράς υδρογόνου και οξυγόνου- και πρέπει να το κάνουν συνεχώς σε θερμοκρασίες όπου οι συνηθισμένοι χάλυβες θα οξειδώνονταν γρήγορα και θα έχαναν τη μηχανική ακεραιότητα. Οι ειδικοί φερριτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες που έχουν αναπτυχθεί ειδικά για αυτήν την εφαρμογή έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν απόλυτα με τη συμπεριφορά θερμικής διαστολής των εξαρτημάτων κεραμικών στοιχείων - που είναι κρίσιμης σημασίας για την αποφυγή ρωγμών κατά τη διάρκεια του θερμικού κύκλου που είναι εγγενής στην εκκίνηση και τη διακοπή λειτουργίας - ενώ σχηματίζεται ένα λεπτό, ηλεκτρικά αγώγιμο προστατευτικό οξείδιο, που μονώνει αντί για ένα μονωτικό.

Στις πιο απαιτητικές συνθήκες ή{0}}σχεδιασμούς υψηλότερης θερμοκρασίας, τα υπερκράματα με βάση το νικέλιο- επεκτείνουν περαιτέρω αυτήν την ικανότητα, προσφέροντας ανώτερη υψηλή-αντοχή σε θερμοκρασία και αντοχή στην οξείδωση όπου ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας φτάνει στα πρακτικά όριά του, απηχώντας τα ίδια υλικά{3}}μοτίβο κλιμάκωσης που παρατηρείται σε όλα τα τοπικά συστήματα χωρίς ανοξείδωτο χάλυβα.

Πώς οι διπολικές πλάκες και τα εξαρτήματα κυττάρων οδηγούν στην επιλογή υλικού;

Οι διπολικές πλάκες και οι συλλέκτες ρεύματος είναι τα πιο απαιτητικά υλικά σε κάθε συσκευή ηλεκτρόλυσης, επειδή πρέπει να είναι ταυτόχρονα ηλεκτρικά αγώγιμα, μηχανικά στιβαρά και άμεσα εκτεθειμένα στο πιο σκληρό χημικό ή θερμικό περιβάλλον της κυψέλης -, γι' αυτό αυτά τα συγκεκριμένα εξαρτήματα, περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο μέρος του συστήματος, υπαγορεύουν την κύρια επιλογή της τεχνολογίας υλικού για κάθε ηλεκτρολύτη.

Σε αντίθεση με την ισορροπία-των-σωλήνων εγκατάστασης ή το δομικό πλαίσιο, που συχνά μπορεί να καθοριστεί με ένα άνετο περιθώριο διάβρωσης, οι διπολικές πλάκες βρίσκονται στην άμεση ηλεκτροχημική διεπαφή όπου η πυκνότητα ρεύματος, το τοπικό pH και οι οξειδωτικές ή αναγωγικές συνθήκες είναι πιο ακραίες. Ένα υλικό που αποδίδει επαρκώς στο γενικό περιβάλλον του συστήματος μπορεί ακόμα να αποτύχει γρήγορα στη διπολική πλάκα εάν το παθητικό φιλμ του δεν είναι σταθερό κάτω από αυτές τις συγκεκριμένες τοπικές συνθήκες.

Αυτός είναι ο βασικός λόγος για τον οποίο τα συστήματα PEM καθορίζουν το τιτάνιο για-πλευρικές πλάκες ανόδου, παρόλο που ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι απολύτως επαρκής σε άλλα σημεία του ίδιου συστήματος και γιατί οι διασυνδέσεις SOEC απαιτούν εξειδικευμένα κράματα σχεδιασμένα για τη συγκεκριμένη θερμική και οξειδωτική υπηρεσία και όχι από-τα-ανοξείδωτα ή άλλες εφαρμογές ραφιών.

Σύνοψη συγκεκριμένων κραμάτων που προσδιορίζονται συνήθως στα εξαρτήματα του ηλεκτρολύτη:

Πίνακας 2. Κοινές επιλογές υλικών από ανοξείδωτο χάλυβα, κράμα νικελίου και τιτανίου σε εξαρτήματα και τεχνολογίες ηλεκτρολύτη.

Ποιοι μηχανισμοί διάβρωσης απειλούν τα υλικά ηλεκτρολύτη και πώς αντιστέκονται ο ανοξείδωτος και τα κράματα νικελίου;

Τα υλικά ηλεκτρολύτη αντιμετωπίζουν γενική διάβρωση, εντοπισμένη διάβρωση με διάβρωση και ρωγμές, διάβρωση λόγω καταπόνησης και οξείδωση υψηλής- θερμοκρασίας ανάλογα με την τεχνολογία και τη θέση στο σύστημα, ενώ ο ανοξείδωτος χάλυβας και τα κράματα νικελίου αντιστέκονται σε αυτούς τους μηχανισμούς κυρίως μέσω σταθερών μεμβρανών παθητικού οξειδίου και, στην περίπτωση του νικελίου, σε χημικό περιβάλλον.

Γενική διάβρωση - ομοιόμορφη απώλεια υλικού σε μια εκτεθειμένη επιφάνεια - είναι ο μηχανισμός που ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας και το νικέλιο είναι πιο αξιόπιστα ενάντια σε αλκαλικά και ουδέτερα περιβάλλοντα, χάρη στα στρώματα παθητικού οξειδίου τους. Η τοπική διάβρωση με λακκούβες και ρωγμές, που συγκεντρώνουν την προσβολή σε μια μικρή επιφάνεια αντί να την εξαπλώνουν ομοιόμορφα, αποτελούν μεγαλύτερο κίνδυνο όπου υπάρχουν χλωρίδια ή άλλα επιθετικά είδη, γεγονός που αποτελεί μέρος του γιατί μολυβδαίνιο-που φέρει ποιότητες όπως 316L προσδιορίζονται συχνά σε σχέση με το πρότυπο 304}}στο σχέδιο του νερού{7 αβέβαιη καθαρότητα.

Η διάβρωση λόγω καταπόνησης - ο συνδυασμός εφελκυστικής τάσης και ενός συγκεκριμένου διαβρωτικού περιβάλλοντος που προκαλεί ρωγμές πολύ κάτω από το κανονικό όριο αντοχής ενός υλικού - αποτελεί ιδιαίτερη ανησυχία στην καυστική λειτουργία με θερμό συμπύκνωμα, ενισχύοντας τη σημασία της σωστής επιλογής βαθμού και, σε ορισμένα σχέδια, την ανακούφιση από την πίεση-συγκολλημένων εξαρτημάτων ηλεκτροσυγκολλημένων εξαρτημάτων σε αλκάλια. Η οξείδωση σε υψηλές-θερμοκρασίες, η κυρίαρχη απειλή στα συστήματα SOEC, αντιστέκεται μέσω του σχηματισμού μιας σταθερής, προσκολλημένης και ιδανικά ηλεκτρικά αγώγιμης κλίμακας οξειδίου - ο συγκεκριμένος μηχανικός στόχος πίσω από τους ειδικούς φερριτικούς ανοξείδωτους χάλυβες και τα υπερκράματα νικελίου που χρησιμοποιούνται ως διασυνδέσεις SOEC.

Πώς πρέπει οι μηχανικοί να επιλέγουν υλικά για το ισοζύγιο-των-εξαρτημάτων του φυτού;

Η ισορροπία-της-επιλογής φυτικού υλικού θα πρέπει να καθορίζεται από τη συγκεκριμένη έκθεση σε υγρό, θερμοκρασία και υδρογόνο σε κάθε σημείο του συστήματος και όχι από μια ενιαία προδιαγραφή υλικού που εφαρμόζεται ομοιόμορφα σε όλη την εγκατάσταση, καθώς οι πιο σκληρές συνθήκες του ηλεκτρολύτη συνήθως εντοπίζονται σε συγκεκριμένα εξαρτήματα και όχι ομοιόμορφες.

Μια πρακτική προσέγγιση για την ισορροπία-της-επιλογής φυτικού υλικού:

1. Χαρτογραφήστε το πραγματικό τοπικό περιβάλλονσε κάθε συστατικό - συγκέντρωση ηλεκτρολύτη και θερμοκρασία, πλευρική έκθεση σε αέριο-από πλευράς υγρού-και εγγύτητα στη στοίβα κυψελών - αντί να υποθέσουμε ότι ισχύουν ομοιόμορφα οι συνθήκες- σε πλάτος του συστήματος.

2. Προεπιλογή για ανοξείδωτο χάλυβα 316/316Lγια γενικές σωληνώσεις, δεξαμενές και δομικά στοιχεία σε αλκαλικό ισοζύγιο και PEM-της-υπηρεσίας εγκατάστασης, αναβάθμιση σε κράματα νικελίου μόνο όπου οι τοπικές συνθήκες το δικαιολογούν ρητά.

3. Αντιμετωπίστε τα στοιχεία που έρχονται σε επαφή με το υδρογόνο ως μια ξεχωριστή κατηγορία,ευνοώντας τις ποιότητες ωστενιτικού ανοξείδωτου έναντι των εναλλακτικών φερριτικών ή μαρτενσιτικών υψηλότερων-αντοχών, ειδικά για την ανώτερη αντοχή τους στην ευθραυστότητα του υδρογόνου.

4. Αποθηκεύστε υπερκράματα τιτανίου και νικελίουγια συγκεκριμένες τοποθεσίες υψηλής-σοβαρότητας - PEM ανόδου-πλευρικά εξαρτήματα και διασυνδέσεις SOEC - όπου ο τυπικός ανοξείδωτος χάλυβας είναι γνωστό ότι είναι ανεπαρκής, αντί να καθορίζει υπερβολικά-τα κράματα υψηλής ποιότητας σε όλο το σύστημα.

5. Επικυρώστε τις διαδικασίες συγκόλλησης και κατασκευήςγια τις επιλεγμένες ποιότητες, καθώς η ακατάλληλη συγκόλληση μπορεί τοπικά να υποβαθμίσει την αντίσταση στη διάβρωση (μέσω ευαισθητοποίησης ή υπολειπόμενης τάσης) ακόμη και όταν οι προδιαγραφές του βασικού υλικού είναι σωστές.

Συχνές Ερωτήσεις

Μπορεί ο τυπικός ανθρακούχο χάλυβας να χρησιμοποιηθεί οπουδήποτε σε έναν πράσινο ηλεκτρολύτη υδρογόνου;

Ο ανθρακούχος χάλυβας αποφεύγεται γενικά σε άμεση επαφή με τον ηλεκτρολύτη, το αέριο υδρογόνου ή τις επιφάνειες που αναπτύσσονται-το οξυγόνο λόγω διάβρωσης και ευθραυστότητας του υδρογόνου. η χρήση του περιορίζεται συνήθως σε μη βρεγμένο εξωτερικό δομικό πλαίσιο ή εφαρμογές με κατάλληλη προστατευτική επίστρωση και περιθώριο διάβρωσης.

Γιατί το τιτάνιο δεν χρησιμοποιείται απλώς σε έναν ολόκληρο ηλεκτρολύτη PEM αντί για ανοξείδωτο χάλυβα;

Το τιτάνιο προορίζεται για τα συγκεκριμένα πλευρικά εξαρτήματα-ανόδου όπου οι ιδιότητές του που είναι ανθεκτικές σε οξύ- και οξείδωση-είναι απαραίτητες, κυρίως επειδή οι επικαλύψεις ομάδας τιτανίου και πλατίνας- είναι σημαντικά πιο δαπανηρές από τον ανοξείδωτο χάλυβα. Η χρήση ανοξείδωτου χάλυβα όπου το επιτρέπει το περιβάλλον διατηρεί το κόστος υλικού του συστήματος ανάλογο με την πραγματική τοπική σοβαρότητα.

Η ευθραυστότητα του υδρογόνου επηρεάζει τα κράματα νικελίου καθώς και τον ανοξείδωτο χάλυβα;

Τα κράματα νικελίου γενικά παρουσιάζουν καλή αντοχή στην ευθραυστότητα του υδρογόνου λόγω της κρυσταλλικής τους δομής FCC, παρόμοια με τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, αν και η ευαισθησία μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το συγκεκριμένο κράμα, το επίπεδο αντοχής και την κατάσταση λειτουργίας, επομένως η συμβατότητα υδρογόνου θα πρέπει να επιβεβαιώνεται για το συγκεκριμένο κράμα και την εφαρμογή αντί να θεωρείται γενικά.

Πώς επηρεάζει η επιλογή υλικού ηλεκτρολύτη το κόστος παραγωγής πράσινου υδρογόνου;

Η επιλογή υλικού είναι ένας σημαντικός παράγοντας κόστους κεφαλαίου, ιδιαίτερα για συστήματα PEM όπου οι ομαδικές επικαλύψεις-τιτανίου και πλατίνας προσθέτουν σημαντικό κόστος. Αυτός είναι ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο η συνεχιζόμενη έρευνα υλικών στοχεύει στη μείωση της-φόρτωσης πολύτιμων μετάλλων και στον εντοπισμό εναλλακτικών-χαμηλού κόστους, χωρίς να θυσιάζεται η αντοχή στη διάβρωση και την ευθραυστότητα που απαιτούν αυτά τα εξαρτήματα.

Οι ίδιες ποιότητες ανοξείδωτου που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρολύτες χρησιμοποιούνται και στην αποθήκευση υδρογόνου και στους αγωγούς;

Οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες όπως το 316L χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλη την αλυσίδα αξίας υδρογόνου, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης και των σωληνώσεων, σε μεγάλο βαθμό για τους ίδιους λόγους αντοχής στην ευθραυστότητα του υδρογόνου που συζητούνται εδώ, αν και η επιλογή σωλήνων και υλικού αποθήκευσης περιλαμβάνει επίσης πρόσθετες πιέσεις, κώδικα και{1}}ειδικές εκτιμήσεις πέρα ​​από την ίδια την κυψέλη ηλεκτρολύτη.