Ứng dụng thép không gỉ trong sản xuất năng lượng điện là điều cần thiết cho xã hội hiện đại. Hơn một thế kỷ qua, thép không gỉ đã đóng một vai trò quan trọng trong các chiết xuất và thế hệ của cả chất đốt, điện, ngày càng cần thiết để sản xuất năng lượng xanh.
Hôm nay chúng ta chiết xuất dầu và khí đốt từ các nguồn khó khăn hơn(1), điều đó thường có nghĩa là các chất lỏng đang “nóng và chua “(có chứa hydrogen sulphide) và có thể chứa clo. Thường thì thép không gỉ được yêu cầu để xử lý các môi trường ăn mòn, hợp kim khác nhau từ 316L (S31603) hai lớp và siêu hai lớp, và đôi khi hợp kim niken.
Các nền tảng ngoài biển khơi (2) sử dụng thép không gỉ, vì chúng có thể chịu được nước biển ăn mòn. Đối với khí lỏng tự nhiên, thường được lưu trữ ở -162°C, 304L (UNS S30403) thép không gỉ thường được sử dụng, cho đường ống hoặc cho bể chứa. Ngay cả ở nhiệt độ thấp hơn, 304L vẫn rất mềm dẻo. (3)
Trong thế hệ thủy điện (4), cánh tuabin thường được làm bằng thép không gỉ cứng như 410NiMo (S41500) hoặc 16Cr-5 Ni-1.5Mo hợp kim (EN 1,4418, không có số UNS). Cửa đập thường được làm từ thép không gỉ 304L hoặc 316L trong khi con lăn dẫn hướng được làm từ hợp kim cứng lắng đọng như 17-4PH (S17400).
Các nhà máy điện chạy bằng than đá sử dụng thép không gỉ cho nhiều ứng dụng khác nhau, cả trong phần nhiệt độ đốt cao và cũng như chống ăn mòn ở nhiệt độ thấp. Trong quá khứ 35 năm, thép không gỉ đã được sử dụng trong các hệ thống làm sạch khí, cùng với các hợp kim niken, để giảm lượng khí thải lưu huỳnh cacbon đioxyt.
Gần đây nó đã được sử dụng để làm giảm nồng độ thủy ngân. 10,5% Cr ferritic thép không gỉ (ví dụ, UNS S40977 hoặc EN 1,4003) được sử dụng để vận chuyển hàng triệu tấn than, đặc biệt là đường sắt, xe ô tô. Cả hai loại này và 304 (S30400) được sử dụng cho các máng than nơi mài mòn là một vấn đề.
Các nhà máy điện đốt khí thiên nhiên sử dụng nhiều tuabin, các động cơ máy bay phản lực sử dụng chúng bằng cách này. Trong khi hợp kim niken được sử dụng trong các thân tuabin, nhiều bộ phận khác chẳng hạn như nhà phục hồi chức năng, được làm từ các loại hợp kim 301 (S30100) và 321 (S32100).
Công nghệ thu giữ và lưu trữ carbon từ khí thải của các nhà máy điện đốt hóa thạch vẫn còn đang được phát triển, mặc dù nó được biết rằng một số mẫu thiết kế quan trọng sử dụng thép không gỉ. Ví dụ, trong amin lau chùi, trong đó loại bỏ CO2, một loạt các điểm có thể cần thiết: 316L, 410NiMo, 347(S34700), 2205 kép đôi (S32205), 904L (N08904) và 6% Mo (ví dụ, S31254 hoặc N08367).
Mặc dù lĩnh vực năng lượng hạt nhân có nhiều điểm phổ biến với các nhà máy nhiên liệu hóa thạch, có một số ứng dụng đặc biệt liên quan đến nhiên liệu chi tiêu. Để điều hòa phát thải Nơtron từ nhiên liệu đã mất trong quá trình vận chuyển, một phiên bản của 304 với ít nhất là 0,5% Bo được sử dụng (S30462). Một phiên bản đặc biệt loại 304L, được biết như là NAG (loại axit nitric), được sử dụng trong việc tái chế nhiên liệu.
Nhiều thiết bị hiện đang được phát triển để khai thác sức mạnh của sóng và thủy triều (5). Một số nguyên mẫu các thiết bị có chứa thép không gỉ trong đó có một bản ghi theo dõi lâu dài các ứng dụng nước biển trong lĩnh vực dầu khí.
Chuyển giao kiến thức cho ngành năng lượng mới này sẽ trở thành ngày càng quan trọng. Hợp kim Lớp kép và siêu-lớp kép với họ sự kết hợp của sức mạnh và khả năng chống ăn mòn, sẽ có khả năng đóng một vai trò quan trọng trong môi trường đòi hỏi khắt khe này. Thép không gỉ là một vật liệu tự nhiên cho năng lượng mặt trời (6). Ứng dụng bao gồm các tấm nước nóng năng lượng mặt trời, bề mặt tấm(PV) quang điện màng mỏng, tấm hỗ trợ và kết nối cho các tấm PV tinh thể, và gương diện tích lớn cho các hệ thống thu năng lượng mặt trời.
Lĩnh vực nhiên liệu sinh học (7) được hưởng lợi từ các thuộc tính chống lại sự ăn mòn của thép không gỉ chịu nhiệt. Trong kỵ khí tiêu hóa, loại inox 304 được sử dụng cho bể nồi nấu lớn và liên kết hệ thống đường ống. Cùng một hợp kim được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ethanol từ ngô hoặc mía. Loại 316L được sử dụng trong điều kiện ăn mòn hơn. Thép không gỉ được sử dụng trong các quá trình nhiệt, lĩnh vực này vì cường độ cao và khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao.
Các công nghệ Phát triển khác thép không gỉ được sử dụng bao gồm các nhiên liệu tế bào, nhà máy chất thải thành năng lượng, nhà máy địa nhiệt, (8) quá trình phản ứng tổng hợp và lưu trữ năng lượng. Rõ ràng là tương lai của xã hội phụ thuộc vào các nguồn năng lượng sáng tạo và năng lượng tái tạo, và nó đều rõ ràng như nhau thép không gỉ sẽ là một phần không tách rời sản xuất của họ.
