De herramientas a armas, pasando por vehículos pesados, barcos o grandes estructuras todos tienen algo en común: el acero. Aunque la producción cayó en España durante el 2020 un 18% debido a la pandemia, es un material altamente utilizado y reciclado por su versatilidad de usos. Sin embargo, cuenta con problema que le impide estirar su vida útil: la corrosión. 

Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad Nacional Oceánica y Marítima de Corea del Sur han desarrollado una nueva aleación de aluminio, magnesio y silicio (Al-Mg-Si) que puede aumentar en gran medida la resistencia a la corrosión del acero, pensando esencialmente en mejorar la resistencia de barcos y estructuras marinas que son los principales afectados por la corrosión del acero.

Hasta ahora, uno de los métodos más comunes para mejorar la resistencia de la corrosión del acero es el aluminio. Sin embargo, el uso de éste en aplicaciones marinas es limitado debido a su tendencia a reaccionar con los iones de cloruro en el agua de mar, lo que conduce a la corrosión.

Ahora, los investigadores han dado con la que parece la solución a este problema. Si al aluminio se le añade magensio y silicio, se puede crear un revestimiento adicional de la aleación para evitar la corrosión, especialmente en el ámbito marino.

Un proceso prometedor

Más allá de lo prometedor del descubrimiento que puede estirar la vida útil de barcos, cargueros, maquinaria marina o contenedores a periodos nunca vistos hasta ahora, la gran clave de la investigación coreana reside en el proceso para llevarlo a cabo. Éste es sencillo de realizar y no cambia el actual proceso de fabricación del acero, ya que se aplica como una capa superficial, como una especie de imprimación que protege al metal de la corrosión. 

El proceso cambia ligeramente con lo que la industria está habituada, pero no se trata de un cambio radical. Hasta ahora, uno de los métodos más comunes para mejorar la corrosión es sumergir al acero en un baño caliente de sales metálicas. Sin embargo, la adición del magnesio al material es incompatible con este tratamiento, así que los investigadores han desarrollado otra técnica con la que sí se puede hacer y no supone un cambio radical.

Los investigadores explican que tomaron acero aluminizado (con silicio) y luego lo recubrieron con magnesio usando una técnica llamada "deposición física de vapor". Tras ella, se expuso el revestimiento a una temperatura de 375 grados e incorporaron la película de revestimiento. 

Tras ello realizaron pruebas de corrosión con niebla salina, uno de los elementos meteorológicos que más daña la maquinaria en alta mar, y descubrieron que la corrosión se formaban en dos capas, haciéndola así más fácil de combatir. Por un lado una capa superficial hecha principalmente de los elementos habituales que provocan la corrosión, mientras que la capa interna produjo un "efecto de protección", que es el que mejora realmente la estructura del material y permite hacerlo más resistente y mantener sus propiedades durante más tiempo para evitar la corrosión.

"Nuestra investigación revela cómo se puede producir un acero altamente resistente a la corrosión mediante un simple cambio en el protocolo de tratamiento de superficies. Esto lo hace muy significativo para la conservación de los recursos energéticos y ambientales", explica en Corrosion Science el profesor Myeong-Hoon Lee, quien ha liderado la investigación. 

Un problema medioambiental

El proceso de corrosión marino no es sólo un problema para las empresas que se ven en la necesidad de trabajar con periodos de vida útil menores de lo que sería deseable, sino que también suponen un reto medioambiental ya que los materiales corroídos en gran medida no se reciclan. 

Aunque en el reciclaje del acero es posible, la media mundial no supera el 40% de tratamiento de este tipo de material, lo que invita a atacar el problema mediambiental desde diferentes ángulos para encontrar una solución. Actualmente España es uno de los países cuya producción nacional cuenta con mayor huella reclicada (en torno al 75%), sin embargo, la incapacidad de mover grandes toneladas de chatarra que pueden quedar varadas en mitad del océano o en lugares remotos hacen que todavía sea difícil el reciclaje de este tipo de material industrial. 

El profesor Hoon-Lee vio claro este problema cuando sirvió en la Marina y se centró en desarrollar soluciones que pudieran poner fin al problema de la corrosión, entendiendo así el coste que podrían ahorrarse empresas y gobiernos, al tiempo de dejar menor impacto en el planeta. 

"Cuando serví en la marina, constantemente buscaba maquinaria oxidada. Desde entonces, me he involucrado completamente en la investigación sobre cómo producir mejores aceros anticorrosivos", expone el experto y también director del Centro de Ingeniería de Control de Corrosión de Superficies de Corea del Sur.

Desde entonces, Hoon-Lee Su no sólo ha estudiado las causas de la corrosión, incluido su examen y evaluación, sino que también realiza investigaciones en las áreas de protección catódica, recubrimiento por inmersión en caliente y recubrimiento de plasma, todo con la idea de que el ser humano sea capaz de alterar el tratamiento de superficies para que, cambiando procesos habituales, se le pueda sacar más partido a los materiales actuales.