Исследование, проведенное учеными из Германии, Китая и Франции и опубликованное в журнале Nature Materials, показало, что существующие газовые турбины не готовы к использованию водорода в качестве топлива. Несмотря на растущий интерес к водородной энергетике как к экологически чистому решению, для достижения нулевых выбросов водород необходимо получать из воды с использованием возобновляемых источников энергии.
На данный момент основная часть водорода производится из природного газа, что приводит к значительным выбросам углекислого газа в атмосферу. Проблема с водородом заключается не только в его производстве, но и в инфраструктуре, соответствующей требованиям нового энергетического подхода. Водород, будучи самым маленьким из всех молекул, может проникать в стальные трубы и резервуары, вызывая их хрупкость.
Согласно текущему исследованию, при высоких температурах в газовых турбинах, которые могут достигать 600°C, опасность повреждений от водорода возрастает. Испытания показали, что водород оказывает в два раза больше разрушительного воздействия на сплавы по сравнению с температурой окружающей среды, что может привести к катастрофическим последствиям.
Исследование также выявило, что водород разрушал сплавы различным образом при разных температурах, и наибольшее количество проблем возникало при температуре между 400°C и 600°C. Например, при 400°C прочность турбины может снизиться до 30%. Это указывает на необходимость полной замены существующих материалов на более надежные.
По словам ученых, традиционные сплавы, предназначенные для водородной технологии, оказываются неподходящими. В то время как сплавы, устойчивые к водородному разрушению, обладают недостаточной жесткостью. Поэтому исследователи продолжают работы по созданию новых материалов, способных справиться с вызовами, которые ставит перед ними водородная энергетика.
Данные выводы, как подчеркивают авторы исследования, могут сыграть важную роль в проектировании будущих газовых турбин и авиационных двигателей на водородном топливе. Исследование было опубликовано в журнале Nature Materials. Источник информации: Nature Materials.