Brintskørhed skaber komplikationer til opbevaring af ren energi, transport

Da det globale energimarked skifter fra kul, petroleumsbrændstof, og naturgas til mere miljøvenlige primære energikilder, brint er ved at blive en afgørende søjle i den rene energibevægelse. Udvikling af sikre og omkostningseffektive opbevarings- og transportmetoder til brint er afgørende, men kompliceret i betragtning af brintets vekselvirkning med strukturelle materialer.

Brint kan forårsage skrøbelighed i flere metaller, herunder ferritisk stål - en ståltype, der bruges i bygningsdeler, bil gear og aksler, og industrielt udstyr. Nylige fremskridt inden for eksperimentelle værktøjer og multiscale modellering er begyndt at give indsigt i skrøbelighedsprocessen.

En gennemgang af forskellige metoder, udgivet i Anvendt fysik anmeldelser , har forbedret forståelsen af ​​strukturen, ejendom, og ydelse af ferritiske stål, der udsættes for mekanisk belastning i et brintmiljø. Selvom der er mange undersøgelser af rustfrit stål, forskerne koncentrerede sig om ferritisk stål, et billigere stål, der bruges til konstruktion af rørledninger og andre store konstruktioner.

"Bestemmelse af brintets placering i værtsmetallet er millionspørgsmålet, "sagde May Martin, en af ​​forfatterne.

Specifikt, forståelse for, hvor brintet belastes i et massemateriale, er afgørende for at forstå sprødhed.

"Vi har ikke besvaret dette spørgsmål, men ved at kombinere teknikker, vi kommer tættere på det svar, "sagde Martin.

Forskerne fremhævede flere kombinationer af teknikker og metoder, inklusive atomprobe tomografi. APT er et måleværktøj, der kombinerer et feltionmikroskop med et massespektrometer for at muliggøre 3D-billeddannelse og kemiske sammensætningsmålinger i atomskala, selv for lette elementer som brint.

Andre teknikker, der viser løfte, er 2-D-kortlægning ved sekundær ionmassespektrometri for at besvare spørgsmålet om, hvor brint ligger i et materiale. Ion -massespektrometri er en teknik, der bruges til at analysere sammensætningen af ​​faste overflader og tynde film ved at sprutte overfladen af ​​prøven med en fokuseret primær ionstråle og indsamle og analysere de udstødte sekundære ioner.

Forskerne sagde, at det især er i det sidste årti, at der er gjort store fremskridt inden for brintskørhed, takket være udviklingen af ​​nye eksperimentelle muligheder. Efterhånden som nye eksperimentelle teknikker forfines, forventes det, at feltet vil fortsætte med at udvikle sig i et bemærkelsesværdigt tempo.

"Når feltet udvides, vi håber, at vores papir er en god ressource for dem, der kommer ind i feltet, "sagde Martin.