Materialshunoslik qanday g'alati bo'lib qoldi (eng zo'r usulda)

Maktabda o'rganganlaringizga zid keladigan narsani topib, uni 6 yil o'rganib chiqsangizchi? Gongkonglik materialshunoslar aynan shunday qildi. Natijasi esa yashil vodorod sanoatini butunlay o'zgartirishi mumkin.

Hamma narsa oddiy muammodan boshlandi: yashil vodorod ajoyib g'oya, ammo uni ishlab chiqaradigan asbob-uskunalar qimmat va nochor. Dengiz suvidan vodorod olish zo'r tuyuladi – okeanlar yetarli. Lekin tuz va xlor ionlari asbobga hujum qiladi. Hammasi zanglab ketadi.

Titan tuzog'i

Hozir kompaniyalar dengiz vodorodi uchun titan va qimmat metallardan – oltin, platina kabi – foydalanadi. Oddiy zanglamaydigan po'lat esa yuqori kuchlanishga chidamaydi. Natijada, tuzilmalar narxining yarmidan ko'pi shu materiallarga ketadi.

Masalan, 10 megavattlik elektrolizerda tuzilmani almashtirsangiz, xarajat 40 baravar kamayishi mumkin. Bunday raqam investorlarni qiziqtiradi.

"Super po'lat" loyihasi

Gongkong universiteti professori Mingxin Xuanning jamoasi zanglamaydigan po'latni chegarasidan oshirish bilan shug'ullangan. Ular COVIDga qarshi va o'ta mustahkam navlarini yaratgan. G'alati narsani ko'rib, uni e'tiborsiz qoldirmadilar.

Yangi po'lat (SS-H₂ deb ataladi) tuzli suvda vodorod ishlab chiqarishda titanga teng. Lekin bu po'lat – ancha arzon va ko'p miqdorda ishlab chiqarish mumkin.

Yaxshi tuyuladi, to'g'rimi? Bitta muammo bor...

Olimlar hayron (va ochiq aytishmoqda)

Zanglamaydigan po'latda xrom oksidlanib, nozik himoya qatlami hosil qilishi kerak. Bu texnologiya 100 yildan beri shunday ishlaydi. Ammo vodorod uchun kuchlanishni oshirganda, qatlam yo'qoladi, hammasi buziladi.

SS-H₂ boshqacha ishlaydi.

Yuqori kuchlanishda u tasodifiy ravishda mangan qatlami hosil qiladi. Xrom qatlami qoladi, 720 millivolt atrofida mangan birikmalari ustiga qo'shiladi – ikki qavatli zirh hosil bo'ladi. Bu 1700 millivoltgacha chidaydi, oddiy po'latdan ancha yuqori.

Qiziq fakt: mangan po'latning zangga chidamliligini pasaytirishi kerak edi.

Bu haqiqiy g'alati. Bosh lovchi doktor Kaiping Yu maqolada: "Dastlab o'z natijamizga isonmadik" deb yozgan. Korroziya nazariyasi bunday bo'lmasligini aytadi. Lekin atom darajasidagi ma'lumotlar ishlayotganini ko'rsatdi.

6 yillik tekshiruv

Kashfiyot birdaniga bo'lmadi. Jamoa g'alati narsani ko'rib, 6 yil o'rgandi. "Qiziq"dan "mekanizm shu"ga, keyin "nashr qilamiz"ga o'tdi.

Bu muddat muhim: shovqin emas, jiddiy ilm. Shoshilmay, qayta-qayta tekshirib, e'lon qildilar.

Nega bu muhim

Agar SS-H₂ ommaviy ishlab chiqarilsa, ta'siri katta. Yashil vodorod og'ir sanoat va transportni karbonsizlashtiradi. G'oya ishlaydi, ammo iqtisodiyoti qimmat. Fosillik yoqilg'ilarga raqobatlasha olmaydi.

Titan sifatida ishlasa, po'lat narxida? Vodorodni "va'dali, lekin qimmat"dan "raqobatbardosh"ga o'tkazadi.

Rost gap: hali to'liq tushunmadik

Bu hikoyada eng yoqimlisi: olimlar "nima uchun ishlayotganini bilmaymiz, ammo ishlaydi, o'rganamiz" deyishadi. Hammasini bilaman deb yolg'on aytmaydilar. Ishlash mexanizmi bor, ammo chuqurroq tushuncha kelmoqda.

Bu eng yaxshi ilm – qoidalarni buzsa ham foydali narsani topish.

Yashil vodorod sanoati amaliy bo'lishga yaqinlashdi. Ba'zi tasodif, ba'zi e'tiborsizlik tufayli.