Industrian, oro har, gatz urtuak erabiltzen dira, nahiz eta haren korrosioak teknologia baten potentzial osoa mugatzen duen.
Energia berriztagarrien sektorean, eguzki-energiaren aplikazioetan, bereziki eguzki-energia kontzentratuko sistemetan (CSP), galdatutako gatzak erabiltzen dira bero-transferentziako fluido eta energia termikoa biltegiratzeko material gisa. Korrosioa ulertzea eta arintzea funtsezkoa da sistema horien iraupena eta eraginkortasuna bermatzeko, korrosioak sistemaren akatsak, ihesak eta mantentze-kostuak areagotu baititzake.

Industria kimikoan, gatz urtuak tenperatura altuko hainbat prozesutan erabiltzen dira, metalen eta beste produktu kimiko industrialen ekoizpenean, esaterako. Korrosioaren erresistentzia funtsezkoa da ekipoen iraunkortasunerako eta segurtasunerako, non erreakzio kimiko oldarkorrak gerta daitezkeen. Korrosioaren kudeaketa egokiak produktibitatea areagotu eta kostu operatiboak murriztu ditzake.

Industria nuklearrean, erreaktore nuklearretan, bereziki gatz urtuzko erreaktoreak (MSR) bezalako diseinu aurreratuetan, urtutako gatzak bitarteko hozgarri eta erregai izan daitezke. Tenperatura altuetan urtutako gatzekin kontaktuan dauden materialen korrosio-portaera funtsezkoa da sistema nuklearren segurtasunerako, eraginkortasunerako eta fidagarritasunerako. Korrosio-mekanismoak ulertzeak material sendoagoak garatzea ekar dezake, erreaktoreen bizitza eta errendimendua hobetzeko.

Oro har, gatzaren korrosio urtuari aurre egitea funtsezkoa da teknologia eta sistemen egonkortasunerako, segurtasunerako eta bideragarritasun ekonomikorako. Ikerketaren eta garapenaren helburua da aplikazio horietan korrosioari aurre egiteko erabiltzen diren materialak hobetzea, eragiketa seguruagoak eta eraginkorragoak ahalbidetzeko.

Ikerketa CIC energiGUNEn

CIC energiGUNEn, Interfacial Phenomena and Porous Media ikerketa-taldeak esperientzia aberatsa du urtutako gatzen korrosioan, batez ere Concentrado Solar Power (CSP) teknologien esparruan, nitrato eta karbonato urtuen korrosioa eta korrosioaren aurkako neurriak aztertzen. Gaur egun, besteak beste, CIC energiGUNEk Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) erakundearekin lan egiten du korrosioa murrizteko estrategiak eskala handian probatzeko, hala nola, Graphitization, Laser texturing eta Nanomaterialen estaldurak eta Euskal Herriko Unibertsitatearekin kloruro urtuen korrosioari buruz.

^{Altzairu herdoilgaitza ekortzeko 310 mikroskopio elektronikoko irudiak, gatz karbonatatu urtuarekin korrosioa probatu ondoren: ezkerrean, kasu ez babestua eta eskuinean, CIC energiGUNEn garatutako grafitizazio-metodoarekin babestuta}

Duela gutxi, gatz urtuen erreaktore nuklearren (MSR) inguruan mundu osoan eta Europan dagoen interesa agerikoa da, teknologia horren hainbat abantaila garrantzitsurengatik:

• Segurtasun handiagoa: MSRek presio atmosferikoan funtzionatzen dute, eta horrek nabarmen murrizten du goi-presioko sistemekin lotutako hondamen-akatsak izateko arriskua. Gainera, diseinuak segurtasun pasiboko ezaugarriak onartzen ditu, hala nola gatz urtua biltegiratze-tanga seguruetara drainatzeko aukera, gehiegi berotzen bada edo beste larrialdi batzuetan.
• Erregaiaren erabilera eraginkorra: MSRek hainbat erregai erabil ditzakete, hala nola uranioa, torioa eta gastatutako erregai nuklearra. Malgutasun horri esker, erregaia modu eraginkorragoan erabil daiteke eta erregaiaren ziklo itxi bat egin daiteke, hondakin nuklearrak murriztuz eta bestela hondakintzat hartuko liratekeen materialak aprobetxatuz.
• Funtzionamendu-tenperatura altuak: gatz urtuek tenperatura altuetan funtzionatzeko duten gaitasunak elektrizitatea sortzeko eraginkortasun termiko handiagoa ahalbidetzen du, erreaktore tradizionalekin alderatuta. Eraginkortasun handiagoa izateak esan nahi du energia gehiago atera daitekeela erregai kantitate beretik, eta horrek energia ekoizpen osoa handitzen du.
• Erregai likidoaren abantailak: MSRek gatz likido urtua erabiltzen dute hozgarri gisa eta erregaiaren euskarri gisa, eta horrek bero-transferentzia hobetzen du eta fisio-erreakzio eraginkorrak ahalbidetzen ditu. Egoera likido horrek linean etengabe hornitzea eta fisio-produktuak kanporatzea ere errazten du, eta horrek erregaia hobeto kudeatzea ahalbidetzen du.
• Karbono-emisio txikiak: Energia nuklear gisa, MSRek berotegi-efektuko gasen gutxieneko emisioak sortzen dituzte funtzionatzen duten bitartean, eta horrek erregai fosilen alternatiba garbiagoa bihurtzen ditu. Eginkizun garrantzitsua izan dezakete emisioen murrizketan eta klima-aldaketaren aurkako borrokan.
• Hondakinen kudeaketa: MSRek hondakin nuklearrak ohiko erreaktoreak baino hobeto kudeatzen lagun dezakete. Torioa bezalako erregaiak erabiltzean eta hondakin nuklearren bizitza baliagarria eta toxikotasuna nabarmen murrizteko diseinatuta egotean, MSRek hondakin jasangarriagoak kudeatzeko soluzioak eman ditzakete.
• Energia berriztagarriekiko bateragarritasuna: MSRek energia-iturri berriztagarriak osa ditzakete, oinarrizko kargako elektrizitate-hornidura egonkorra emanez. Horrek energia berriztagarrien aldizkako izaera orekatzen lagun dezake, hala nola eguzki-energia eta energia eolikoa, energia-sistema fidagarriagoak sortuz.
• Ikerketa- eta garapen-potentziala: MSRen garapenari eta optimizazioari buruzko ikerketa garrantzitsuak egiten ari dira, energia nuklearrean aurrerapen teknologikoak eta berrikuntzak bultza ditzaketenak. Ikerketa honek erreaktore seguruagoak, eraginkorragoak eta moldakorragoak diseinatzera eraman dezake.

Korrosioak berebiziko garrantzia du gatz urtuen erreaktore nuklearrentzat (MSR), hainbat arrazoirengatik:

1. Materialen osotasuna: MSRek tenperatura altuetan eta ingurune kimiko oldarkorretan funtzionatzen dute. Erreaktorearen osagaietan erabiltzen diren materialek, hala nola hodiek, ponpek eta erreaktorearen ontziek, korrosioari eutsi behar diote, funtzionamendu-aldi luzeetan egitura-osotasunari eusteko. Korrosioaren ondorioz material horiek huts egiteak hondamenezko matxurak edo ihesak eragin ditzake.
2. Segurtasun-arazoak: Korrosioak material erradioaktiboak ingurumenera askatzea eragin dezake. MSRetan erabilitako materialak korrosioarekiko erresistenteak direla bermatzea ezinbestekoa da substantzia erradioaktiboak segurtasunez konfinatzeko eta ingurumena nahiz giza osasuna babesteko.
3. Eraginkortasun operatiboa: Korrosioak erreaktorearen barruko bero-transferentziaren eta fluido-fluxuaren eraginkortasuna murriztu dezake. Korrosioak beroa trukatzeko gainazalak degradatzea edo hodiak blokeatzea eragiten badu, erreaktorearen errendimendua murriztu eta kostu operatiboak areagotu ditzake.
4. Bizitza-luzera eta mantentze-lanak: MSRak bizitza baliagarri luze baterako diseinatuta daude. Korrosioa ulertzea eta arintzea funtsezkoa da mantentze-beharrak murrizteko eta erreaktorearen osagaien bizitza baliagarria luzatzeko. Mantentze-lan sarriek geldialdi operatiboak eragin ditzakete, eta erreaktorearen bideragarritasun ekonomikoari eragin.
5. Materialen aukeraketa: MSRen berariazko ingurune korrosiboei aurre egin diezaieketen material aurreratuak garatzea funtsezkoa da. Korrosio-mekanismoen ikerketak material egokien hautaketa eta ingeniaritza bideratzen laguntzen du, epe luzeetan baldintza gogorrak jasan ditzaketela bermatuz.
6. Araudia betetzea: Erreaktore nuklearrek arau erregulatzaile zorrotzak bete behar dituzte beren segurtasuna eta fidagarritasuna bermatzeko. Korrosioaren kudeaketa eraginkorra beharrezkoa da arau horiek betetzeko eta publikoak energia nuklearrarekiko duen konfiantzari eusteko.

^{CIC energiGUNEren korrosioari buruzko ikerketak, eskala desberdinetan}

Aipatutako interesa eta erronkak kontuan hartuta, CIC energiGUNEk gaur egun gatz urtuen korrosioan duen esperientzia zabala aplikatzen du MSRen eremuan, bazkide industrial eta akademikoekin lankidetzan. Lankidetza hori zabaltzeko prest gaude, hainbat eskala eta girotan korrosio-saiakuntzak eginez (estatiko-dinamikoa, isotermikoa - tenperatura-zikloak, korrosio librea - ingurune kontrolatua), eta materialak karakterizatzeko teknika aurreratuenak aplikatuz, korrosioaren aurkako metodo berriak garatzeko edo daudenak hobetzeko. Gurekin lan egin nahi baduzu, jar zaitez gurekin harremanetan.