NGHIÊN CỨU: NHIỆT ĐỘ CAO LÀM TRẦM TRỌNG HIỆN TƯỢNG GIÒN HYDROGEN TRONG TUABIN KHÍ

Ngày: 29 tháng 7, 2026

By Annie Nguyễn

Các nhà nghiên cứu do Viện Max Planck về Vật liệu Bền vững (Đức) dẫn đầu đã phát hiện hiện tượng giòn hydrogen (hydrogen embrittlement) trong tuabin khí có thể nghiêm trọng gấp đôi ở nhiệt độ vận hành cao so với nhiệt độ môi trường. Phát hiện này đặt ra câu hỏi về việc sử dụng hydrogen để khử carbon trong các nhà máy điện khí.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm các hợp kim gốc niken - vật liệu quan trọng trong hệ thống tuabin khí nhờ khả năng chịu nhiệt và chống ăn mòn - ở nhiệt độ từ 400°C đến 1.000°C.

Phát hiện chính:

• Hydrogen đẩy nhanh quá trình phân hủy carbide, vốn có vai trò ngăn ngừa giòn.

• Phản ứng giữa hydrogen và carbon tạo ra methane áp suất cao, làm tăng phạm vi hư hỏng.

• Mức độ giòn ở nhiệt độ cao nghiêm trọng hơn đáng kể so với nhiệt độ môi trường.

Các nhà nghiên cứu đề xuất thay thế cơ chế gia cường carbide trong hợp kim hiệu suất cao bằng các phương pháp khác, đồng thời tối ưu hóa khả năng chống giòn của hợp kim.

Phát hiện có ý nghĩa quan trọng với nhiều quốc gia đang lên kế hoạch thay thế khí hóa thạch bằng hydrogen trong các tuabin khí chu trình hỗn hợp (CCGT). Singapore đã kêu gọi đấu thầu 3 tuabin khí sẵn sàng cho hydrogen vào năm 2032, trong khi Đức và Ủy ban Châu Âu dự kiến đấu thầu 12 GW nhà máy khí để chuyển sang hydrogen vào năm 2045.

Giòn hydrogen xảy ra khi nguyên tử hydrogen xâm nhập vào vật liệu, làm giảm độ bền và tính linh hoạt, gây khó khăn cho việc lưu trữ và vận chuyển. Trong các hệ thống thông thường, hiện tượng này có thể được kiểm soát bằng cách lựa chọn vật liệu có độ bền kéo thấp hơn và kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất.