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  • Se préparer à l'économie de l'hydrogène

    Illustration mettant en évidence l'association de l'hydrogène (rouge) avec des dislocations dans la structure cristalline de l'acier. Crédit :Université de Sydney

    Dans une première mondiale, Des chercheurs de l'Université de Sydney ont trouvé des preuves de la façon dont l'hydrogène provoque la fragilisation des aciers. Lorsque l'hydrogène passe dans l'acier, il rend le métal cassant, conduisant à des échecs catastrophiques. Cela a été l'un des défis majeurs dans la transition vers un environnement plus vert, avenir à l'hydrogène, où les réservoirs en acier et les pipelines sont des composants essentiels qui doivent pouvoir survivre dans des environnements à hydrogène pur.

    Publié dans Science , les chercheurs ont découvert que l'hydrogène s'accumule au niveau de microstructures appelées dislocations et aux frontières entre les cristaux individuels qui composent l'acier.

    Cette accumulation fragilise l'acier le long de ces caractéristiques, conduisant à la fragilisation.

    Les chercheurs ont également trouvé la première preuve directe que des amas de carbure de niobium dans l'acier piègent l'hydrogène de telle sorte qu'il ne peut pas se déplacer facilement vers les dislocations et les frontières cristallines pour provoquer une fragilisation. Cet effet a le potentiel d'être utilisé pour concevoir des aciers qui peuvent résister à la fragilisation.

    Le chercheur principal, le Dr Yi-Sheng Chen du Centre australien de microscopie et de microanalyse et de la Faculté d'ingénierie de l'Université de Sydney, a déclaré que ces résultats étaient une étape importante pour trouver une solution sûre à produire, stocker et transporter l'hydrogène.

    « Ces découvertes sont vitales pour la conception d'aciers résistants à la fragilisation; les carbures offrent une solution pour garantir que les aciers à haute résistance ne sont pas sujets à une rupture précoce et une ténacité réduite en présence d'hydrogène, " a déclaré le Dr Chen.

    Sonde atomique Image montrant des accumulations d'hydrogène (rouge) à des dislocations riches en carbone (bleu) dans l'acier. Cette preuve étaye la prédiction théorique de l'origine de la fragilisation de l'hydrogène qui limite les progrès de l'économie de l'hydrogène. Crédit :Université de Sydney

    L'auteur principal, la professeure Julie Cairney du Centre australien de microscopie et de microanalyse et de la Faculté d'ingénierie de l'Université de Sydney, a déclaré que ces résultats étaient une étape positive vers la mise en œuvre de carburants propres.

    « L'hydrogène est une source de combustible à faible teneur en carbone qui pourrait potentiellement remplacer les combustibles fossiles. Mais il y a des défis avec l'utilisation de l'acier, le matériau d'ingénierie le plus important au monde, pour le stocker et le transporter en toute sécurité. Cette recherche nous donne des informations clés sur la façon dont nous pourrions améliorer cette situation, " dit le professeur Cairney.

    Illustration mettant en évidence la concentration d'atomes d'hydrogène (boules rouges) aux frontières cristallines et les dislocations dans l'acier. Crédit :Université de Sydney

    En partenariat avec CITIC Metal, les chercheurs ont pu observer directement l'hydrogène au niveau des microstructures des aciers grâce au microscope à sonde atomique cryogénique de pointe conçu sur mesure par Microscopy Australia.


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