01/02/2016 - Pulverización térmica de aluminio, un nuevo recubrimiento que incrementará la vida útil de las estructuras marinas

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La corrosión, la incrustación biológica y la cavitación plantean grandes escollos para la industria, sobre todo si se tiene en cuenta que las estructuras marinas no pueden trasladarse a un dique seco para su reparación o mantenimiento.

El proyecto Advanced Coatings for Offshore Renewable Energy (ACORN) ha desarrollado un nuevo recubrimiento protector que ampliará la vida útil de las estructuras marinas en un plazo no inferior a veinte años y, de este modo, podrá prescindirse de una protección catódica suplementaria.

Se obtendrá así una nueva protección, alternativa a la pintura, de estructuras marinas de acero dedicadas a la producción de energía renovable, como muelles, boyas y plataformas petrolíferas y gasísticas. El recubrimiento, cuando se popularice, aumentará la competitividad de la industria y fomentará una implantación generalizada de múltiples tecnologías marinas.

Un recubrimiento de aluminio puro

En el proyecto se creó una tecnología singular y patentable que podría durar incluso más de lo que se calcula actualmente. Se basa en la pulverización térmica de aluminio (TSA, thermally sprayed aluminium), una sustancia dotada de resistencia demostrada a la corrosión a largo plazo, para ofrecer un recubrimiento base con una duración de incluso más de veinte años.

Esta mezcla porosa se impregna con concentraciones minúsculas (menores al 1 %) de sustancias antiincrustaciones respetuosas con el medio ambiente que quedan expuestas gradualmente en la superficie activa del recubrimiento a medida que se corroe el TSA, a una velocidad de diez micrómetros al año.

Los científicos del proyecto optaron por un recubrimiento de aluminio puro al 99,5 % aplicado mediante el método de pulverización por arco bifilar. Las sustancias contra las bioincrustaciones ecológicas se seleccionaron por su rendimiento, disponibilidad en el mercado y autorización reglamentaria para su utilización en aguas de la Unión Europea.

El equipo de científicos estudió también la estabilidad en aguas marinas de los portadores inertes de antiincrustaciones, la hidrofobicidad y sus bajas temperaturas de procesamiento para proteger los agentes contra las bioincrustaciones. A continuación se procedió a realizar ensayos de resistencia contra percebes frente a las costas de Suecia.

Recubrimientos para ampliar la vida de los sistemas de generación de energía mareomotriz

ACORN también trabaja en el desarrollo de un recubrimiento resistente a la corrosión y la cavitación dotado de una vida útil de más de diez años para su empleo en generadores de energía mareomotriz que desempeñan su labor en entornos de alta velocidad.

Los tres recubrimientos, una aleación con carburo de tungsteno, un dióxido de aluminio y otra aleación de hierro, se seleccionaron en función de variables como el comportamiento en condiciones de cavitación, la compatibilidad con los materiales del sustrato, la respuesta a la corrosión, la ausencia de metales pesados, la seguridad medioambiental y, por último, el coste y los aspectos de fabricación. Las tres sustancias se depositaron en tres muestras de ensayo iniciales con las que se evaluó su resistencia a la cavitación y la corrosión provocada por el agua marina.

Se realizaron simulaciones informáticas para apoyar los estudios de hidroalas y álabes de turbina modelo en un túnel de cavitación y así evaluar cabalmente el rendimiento de cada capa protectora en las condiciones operativas previstas.

Los responsables del proyecto trabajan ya en la comercialización del recubrimiento nuevo y se espera que contribuya en gran medida a generar tecnologías seguras para el medio ambiente, lo cual es especialmente importante si se tiene en cuenta que la demanda de energía mundial y la transición hacia las energías renovables provocarán un aumento de las instalaciones energéticas en el mar durante los próximos decenios.

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