Este aspecto y la dependencia de los combustibles fósiles constituyen un área relevante de la investigación energética más fácil de abordar a corto plazo hasta que la transición a fuentes de energía renovable sea factible en términos de coste. Un equipo científico puso en marcha el proyecto «Production of coatings for new efficient and clean coal power plant materials» (POEMA) con el objetivo de proteger los materiales frente a la corrosión, la cual resulta más problemática en contextos de alta eficiencia.
El objetivo es operar en un rango de temperaturas entre 700 y 750 grados centígrados. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la oxidación por vapor y la aparición de escamas de óxido producido por el vapor dentro de los tubos. La corrosión en chimenea, efecto sinergístico entre los materiales de aleación de metal, los gases de escape y los depósitos, es la principal causa de fallo de los hornos de combustión de carbón.
Un proceso innovador de combustión de carbón, objeto de investigación a nivel mundial, podría incrementar la probabilidad de corrosión. La combustión del carbón por oxicombustión, proceso que implica el quemado del carbón en una corriente prácticamente pura de oxígeno, es más eficiente ya que emplea menos combustible y produce gases de escape compuestos principalmente de agua y dióxido de carbono (CO2). El caudal de CO2 concentrado es más fácil de purificar en los procesos de captura y retención de carbono diseñados para reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera.
El equipo científico evaluó revestimientos nanoestructurados y microestructurados en combustión con aire y oxicombustión. Durante los primeros dieciocho meses del proyecto, los trabajos avanzaron desde la selección de sustratos y revestimientos para cribado, pasando por la aplicación y la caracterización, hasta llegar a los comienzos de la evaluación del ciclo de vida.
Se están utilizando sustratos de aleaciones de metal compuestos por dos aleaciones alternativas a base de níquel, una austenítica (HR3C) y la otra de acero ferrítico (P92). A partir de los treinta y un revestimientos originales, el equipo científico eligió seis recubrimientos para su optimización y aplicación en la oxidación por vapor y cinco para la protección antióxido en chimeneas. Hasta la fecha, se han aplicado todos los revestimientos al sustrato ferrítico y se han caracterizado las muestras con y sin recubrimiento. Actualmente se trabaja en el desarrollo de modelos de vida útil para algunos sistemas revestidos.
El incremento de la eficiencia de las centrales eléctricas de carbón contribuirá a una reducción significativa de las emisiones de CO2. Los revestimientos anticorrosión que desarrolla el equipo científico del proyecto POEMA deberían favorecer una operación de larga duración que se ajuste a los requisitos operativos y posibilite importantes beneficios medioambientales.
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