“Inexplicable”: Un nuevo superacero asombra a los científicos
Un nuevo y sorprendente acero inoxidable podría resistir la corrosión extrema del agua de mar, abaratando drásticamente la producción de hidrógeno verde. Crédito: Universidad de Hong Kong.
Sciencedaily.com
La Universidad de Hong Kong/1 de agosto de 2026
Resumen: Científicos han creado un acero inoxidable excepcionalmente resistente a la corrosión que podría reemplazar los costosos componentes de titanio utilizados en la producción de hidrógeno verde. Este avance podría reducir los costos de los materiales estructurales aproximadamente 40 veces y hacer que la producción de hidrógeno a partir de agua de mar sea mucho más económica.
HISTORIA COMPLETA
Un equipo de la Universidad de Hong Kong (HKU) ha desarrollado un nuevo tipo de acero inoxidable que podría superar una limitación importante del acero inoxidable convencional y, potencialmente, reducir el coste de producción de hidrógeno verde.
Bajo la dirección del profesor Mingxin Huang del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Hong Kong, los investigadores crearon acero inoxidable para hidrógeno (SS-H2 ) , un material diseñado para resistir la corrosión severa en condiciones que el acero inoxidable común no puede soportar.
Este avance es el resultado más reciente del proyecto "Super Steel" de Huang. Su equipo ya había desarrollado acero inoxidable con propiedades anti-COVID en 2021, además de formas excepcionalmente fuertes y resistentes de Super Steel en 2017 y 2020.
Un nuevo acero para el hidrógeno verde
El SS-H₂ resulta especialmente prometedor por su resistencia a la corrosión. Esta propiedad podría hacerlo útil en sistemas de producción de hidrógeno verde a partir de agua de mar, un campo en el que los investigadores aún buscan tecnologías prácticas y sostenibles.
El hidrógeno se puede producir mediante electrólisis, un proceso que utiliza electricidad para separar el agua en hidrógeno y oxígeno. Cuando esta electricidad proviene de energías renovables, el combustible resultante se suele denominar hidrógeno verde. Sin embargo, los equipos utilizados para la electrólisis deben soportar exigentes condiciones químicas y eléctricas, especialmente cuando interviene la sal.
En un electrolizador de agua salada, el nuevo acero ofreció un rendimiento comparable al de los componentes estructurales de titanio que se utilizan actualmente para producir hidrógeno a partir de agua de mar desalinizada o soluciones ácidas. La principal diferencia radica en el coste. El SS-H 2 es considerablemente más económico.
Los resultados se publicaron en la revista Materials Today en un estudio titulado "Una estrategia de doble pasivación secuencial para el diseño de acero inoxidable utilizado sobre la oxidación del agua". Los investigadores han solicitado patentes para esta tecnología en varios países, y dos de ellas ya han sido autorizadas.
Por qué el acero inoxidable convencional tiene un límite
El acero inoxidable se utiliza desde hace aproximadamente un siglo y se ha convertido en uno de los materiales más importantes para aplicaciones donde la corrosión es un problema. Gran parte de su durabilidad se debe al cromo.
Cuando el cromo (Cr) presente en el acero reacciona con su entorno, forma una fina película protectora en la superficie. Esta capa pasiva ayuda a evitar que el metal subyacente continúe corroyéndose.
Sin embargo, en el caso de los aceros inoxidables convencionales, esta protección tiene un límite importante.
El óxido de cromo protector, Cr₂O₃ , puede oxidarse aún más y formar especies solubles de Cr(VI). Una vez que esto ocurre, la superficie puede sufrir un tipo de degradación conocida como corrosión transpasiva .
En el acero inoxidable convencional, este proceso puede ocurrir a unos 1000 mV (electrodo de calomelanos saturado, ECS). La oxidación del agua, una reacción esencial durante la electrólisis, requiere un potencial considerablemente mayor, de unos 1600 mV. Esta discrepancia ha impedido que el acero inoxidable convencional se utilice eficazmente en algunas aplicaciones electroquímicas de alto voltaje.
Incluso el acero inoxidable 254SMO, considerado una aleación de cromo de referencia resistente a la corrosión y con excelente resistencia a la corrosión por picaduras en agua de mar, se enfrenta a este problema. Su resistencia a la corrosión disminuye cuando el potencial eléctrico alcanza un nivel suficientemente alto.
Una sorprendente segunda capa protectora
El grupo de Huang encontró una manera de sortear esa limitación de larga data utilizando lo que los investigadores llaman "doble pasivación secuencial".
En lugar de depender únicamente de la capa protectora tradicional de óxido de cromo, el SS-H 2 desarrolla otra capa protectora sobre ella. Esta segunda capa está basada en manganeso y comienza a formarse a unos 720 mV.
En conjunto, las dos capas permiten que el acero resista la corrosión en ambientes que contienen cloruros a potenciales de hasta 1700 mV. Los cloruros, que abundan en el agua de mar, son particularmente agresivos con muchos metales y pueden causar corrosión localizada.
Alcanzar los 1700 mV es importante porque lleva el material más allá del potencial necesario para la oxidación del agua. Por lo tanto, los investigadores consideran que el SS-H 2 representa un avance fundamental con respecto al acero inoxidable convencional.
Lo que hace que el resultado sea especialmente llamativo es el papel que desempeña el manganeso. Tradicionalmente, se ha considerado que el manganeso perjudica la resistencia a la corrosión del acero inoxidable.
«Al principio, no lo creíamos porque la opinión generalizada es que el manganeso perjudica la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. La pasivación basada en manganeso es un descubrimiento contraintuitivo que no se puede explicar con los conocimientos actuales en ciencia de la corrosión. Sin embargo, cuando se presentaron numerosos resultados a nivel atómico, nos convencimos. Más allá de la sorpresa, estamos ansiosos por aprovechar el mecanismo», declaró el Dr. Kaiping Yu, primer autor del estudio, cuya tesis doctoral está dirigida por el profesor Huang.
Casi seis años de investigación
El proyecto duró casi seis años, comenzando con el descubrimiento del acero inusual y continuando con los esfuerzos por comprender por qué se comportaba de esa manera a nivel atómico. Finalmente, el trabajo avanzó hacia su publicación y su posible uso industrial.
En lugar de centrarse principalmente en cómo las aleaciones resisten la corrosión en condiciones normales, el grupo de Huang se ha enfocado en desarrollar materiales que permanezcan estables a potenciales eléctricos mucho más altos.
«A diferencia de la comunidad científica actual especializada en corrosión, que se centra principalmente en la resistencia a potenciales naturales, nosotros nos especializamos en el desarrollo de aleaciones resistentes a altos potenciales. Nuestra estrategia superó la limitación fundamental del acero inoxidable convencional y estableció un paradigma para el desarrollo de aleaciones aplicables a altos potenciales. Este avance es emocionante y abre nuevas posibilidades de aplicación», afirmó el profesor Huang.
Una posible reducción de hasta 40 veces en los costos de los materiales.
Las implicaciones económicas podrían ser sustanciales
Los electrolizadores que funcionan con agua de mar desalinizada o soluciones ácidas actualmente requieren costosos componentes de titanio recubiertos de oro o platino. Estos materiales pueden representar una parte importante del costo de un sistema de electrólisis.
Según los investigadores, un sistema de electrólisis PEM de 10 megavatios cuesta actualmente aproximadamente 17,8 millones de dólares de Hong Kong. PEM se refiere a la electrólisis por membrana de intercambio de protones, una tecnología que utiliza un sistema de membrana alimentado eléctricamente para separar el agua en hidrógeno y oxígeno.
Los componentes estructurales pueden representar hasta el 53% del coste total del sistema.
Los investigadores creen que el SS-H 2 podría sustituir algunos de esos componentes costosos por un acero mucho más económico. Sus estimaciones sugieren que el uso del nuevo material podría reducir el coste de los materiales estructurales unas 40 veces, lo que le confiere un considerable potencial para la producción industrial de hidrógeno.
Del laboratorio a la industria
Aún quedan importantes retos de ingeniería antes de que el material pueda implementarse a gran escala. Los electrolizadores requieren componentes en formatos prácticos, como mallas metálicas y espumas, por lo que el rendimiento en laboratorio por sí solo no es suficiente.
No obstante, los investigadores han comenzado a orientar el SS-H 2 hacia la producción a gran escala.
«Desde materiales experimentales hasta productos reales, como mallas y espumas para electrolizadores de agua, aún quedan tareas complejas por delante. Actualmente, hemos dado un gran paso hacia la industrialización. Se han producido toneladas de alambre a base de SS-H₂ en colaboración con una fábrica de China continental. Estamos avanzando en la aplicación del SS-H₂, más económico, en la producción de hidrógeno a partir de fuentes renovables», añadió el profesor Huang.
La combinación de una alta resistencia a la corrosión y unos costes de material mucho menores podría hacer que el SS-H₂ sea especialmente valioso si funciona de forma fiable en electrolizadores comerciales. Si la tecnología logra la transición exitosa del acero experimental a los componentes industriales, podría ofrecer una vía más económica para producir hidrógeno verde a partir de energías renovables y agua de mar.
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Fuente de la noticia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Hong Kong . Nota: El contenido puede ser editado para ajustarse al estilo y la extensión.
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Referencia de la revista:
Kaiping Yu, Shihui Feng, Chao Ding, Meng Gu, Peng Yu, Mingxin Huang. Una estrategia de doble pasivación secuencial para el diseño de acero inoxidable utilizado sobre la oxidación del agua . Materials Today , 2023; 70: 8 DOI: 10.1016/j.mattod.2023.07.022
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Universidad de Hong Kong. «“Inexplicable”: un nuevo superacero asombra a los científicos». ScienceDaily. ScienceDaily, 11 de agosto de 2026. < www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260811052717.htm > .
