Studi Ungkap Hambatan Logam pada Turbin Gas Ekonomi Hidrogen

Studi terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Nature Materials mengungkap bahwa turbin gas yang ada saat ini belum siap menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar akibat ancaman kerusakan pada komponen logam.

Para peneliti dari Jerman, China, dan Prancis menemukan bahwa suhu tinggi di dalam turbin gas membuat kemampuan hidrogen dalam merusak atau menggetas paduan logam meningkat dua kali lipat dibandingkan suhu ruangan.

Molekul hidrogen yang sangat kecil dapat meresap ke dalam celah paduan standar berbasis nikel IN718, menyebabkan dekomposisi parsial pada karbida dan pembentukan metana bertekanan tinggi pada suhu hingga 600 derajat Celsius.

Akibat reaksi tersebut, daktilitas turbin anjlok hingga 30 persen pada suhu 400 derajat Celsius, yang mengindikasikan bahwa infrastruktur energi masa depan memerlukan perombakan total dan paduan logam yang sepenuhnya baru.

Tantangan Material Baru untuk Transisi Energi Bersih

Temuan ini menunjukkan bahwa transisi menuju ekonomi hidrogen menghadapi tantangan infrastruktur yang lebih kompleks daripada sekadar mengalirkan gas ke dalam sistem pipa dan mesin yang sudah ada.

Meskipun para ilmuwan telah berhasil mengembangkan material tahan hidrogen untuk transportasi dan penyimpanan seperti campuran aluminium-magnesium dengan skandium, komponen turbin yang panas dan berputar membutuhkan penelitian lebih lanjut.

Alloy atau paduan yang diperkuat karbida terbukti tidak cocok untuk teknologi berbasis hidrogen, sementara paduan tahan hidrogen yang ada saat ini cenderung terlalu lunak untuk menahan tekanan tinggi.

Penemuan ini diharapkan menjadi pertimbangan krusial dalam desain material masa depan untuk mewujudkan turbin gas dan mesin pesawat berbahan bakar hidrogen yang aman.