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Cinvestav desarrolla recubrimientos nanoestructurados contra la corrosión


Por Felipe Sánchez Banda

Saltillo, Coahuila. 18 de noviembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- En la actualidad, a nivel mundial, la energía eólica marina enfrenta un importante reto tecnológico que consiste en proteger de la corrosión las estructuras metálicas de los aerogeneradores eólicos marinos durante toda su vida útil y les permita seguir generando energía limpia durante un periodo de veinte años.

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Ante esta disyuntiva, el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), unidad Saltillo, trabaja el proyecto Desarrollo de recubrimientos nanoestructurados para la mitigación de corrosión para aerogeneradores eólicos marinos, dirigido por el doctor Eddie López Honorato, profesor investigador del Grupo de Ingeniería Cerámica del Cinvestav Saltillo y miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el maestro en ciencias Pedro Hernández Rodríguez, colaborador del proyecto y estudiante del doctorado en ciencias en ingeniería metalúrgica y cerámica del Cinvestav Saltillo, explica el proyecto y su importancia tecnológica.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Qué es un aerogenerador eólico marino?

Pedro Hernández Rodríguez (PHR): Es un generador eléctrico que transforma la energía cinética que lleva el viento en energía eléctrica. A diferencia de los aerogeneradores que usualmente vemos en tierra, los generadores eólicos marinos se encuentran, como su nombre lo dice, en el mar. Una de las ventajas de los aerogeneradores eólicos marinos es que en el mar la velocidad del viento es más constante y productiva debido a que no hay presencia de obstáculos que reduzcan su velocidad o causen turbulencias en el viento. Es esta mayor eficiencia y alta disponibilidad de recursos que los hace muy atractivos en su implementación, incluso en México.

El trabajo de investigación que se está desarrollando en el Cinvestav Saltillo está enfocado en el desarrollo de materiales para este tipo de aerogeneradores eólicos marinos que permitan reducir su corrosión.

AIC: ¿Cómo afecta la corrosión a estos aerogeneradores?

PHR: Debido a que estas estructuras están dentro del mar por largos periodos de tiempo, estas sufren serios problemas de corrosión. La parte de la estructura con más problemas de corrosión es la zona de chapoteo, en esta zona, el agua de mar golpea con fuerza la estructura produciendo daños de corrosión y erosión. Debido al gran número de aerogeneradores que se instalan en el mar y la complejidad de repararlos, los costos de mantenimiento son muy altos e incrementa el carburo1816Fuente: Universidad de Guanajuato.costo de producción de electricidad por este medio y reduce sus beneficios económicos. Por esta razón, si se desea implementar esta tecnología a costos más bajos, es muy importante que se pueda evitar la corrosión de estos materiales, de preferencia por toda la vida útil del aerogenerador, que es de aproximadamente 20 años.

AIC: ¿En qué consiste el proyecto Desarrollo de recubrimientos nanoestructurados para la mitigación de corrosión para aerogeneradores eólicos marinos?

PHR: El principal problema de estas estructuras es que, al estar dentro del mar, sufren problemas de corrosión. Aquí lo que tratamos de hacer es un recubrimiento cerámico que pueda aislarlo totalmente de los medios corrosivos, en este caso el agua. Hemos desarrollado un recubrimiento a través de un cerámico que se llama carburo de silicio (SiC), que por sí solo es totalmente estable en condiciones marinas, por lo que no tiene problema alguno de corrosión.

Al poder hacer un recubrimiento cerámico de carburo de silicio, se puede tener la garantía de que esta estructura no sufrirá daños de corrosión durante toda su vida útil.

AIC: ¿Cuál es la importancia de este tipo de investigaciones desde el punto de vista científico?

PHR: Aplicar un cerámico sobre un metal es muy complejo, ya que generalmente se requieren temperaturas muy altas para obtener un material denso. Un reto científico fue producir un recubrimiento cerámico denso a baja temperatura que, además, presentara una buena adherencia al metal. El desarrollo que hemos hecho abre la puerta para aplicar materiales cerámicos similares a otros metales e industrias.

AIC: ¿Qué resultados han obtenido hasta el momento?

PHR: Para poder lograr la producción de recubrimientos cerámicos a baja temperatura, hacemos uso de un polímero precursor de carburo de silicio. Para evitar la formación de defectos, como grietas y poros, producimos composites con carbón y partículas de aluminio. El proyecto ha sido exitoso y hemos producido recubrimientos libres de defectos que han mostrado reducir la corrosión al 100 por ciento, aunado a una buena adherencia.

AIC: ¿Cuál es el futuro del proyecto?

PHR: La aplicación de este tipo de recubrimientos no se limita a este tipo de estructuras, pueden ser aplicados en infinidad de materiales que son expuestos a ambientes agresivos o líquidos demasiado corrosivos donde son necesarios materiales resistentes a este tipo de ambientes.

En los próximos años, planeamos hacer pruebas en campo aplicando nuestros materiales en equipos que se encuentran en el mar y estudiar su resistencia por tiempos largos, como parte del trabajo de investigación del Centro Mexicano de Innovación en Energía del Océano.

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