Rivestimenti innovativi per proteggere i materiali da ossidazione da vapore e corrosione del lato fiamma
La riduzione sia delle emissioni che della dipendenza dai combustibili fossili è un importante settore della ricerca energetica. La prima è più facile da affrontare nel breve termine fino a quando una transizione verso le fonti di energia rinnovabile diventerà più conveniente. Il progetto POEMA (Production of coatings for new efficient and clean coal power plant materials), finanziato dall’UE, si proponeva di proteggere i materiali dalla corrosione che diventa più problematica in scenari ad alta efficienza. I partner del progetto hanno sviluppato 31 rivestimenti anti corrosione in seguito a vari approcci relativi alla procedura di deposito e alla composizione del rivestimento. Essi hanno utilizzato otto metodi differenti su substrati di leghe metalliche che comprendevano principalmente acciaio ferritico (P92) e austenitico (HR3C). Il team di POEMA ha testato i due principali substrati in ambienti con vapore e dal lato fiamma per temperature fino a 650 e 700 °C. Esso li ha poi caratterizzati usando sia tecniche standard che tecniche più specializzate. Tra gli iniziali 31 rivestimento protettivi, 7 sono stati scelti per essere applicati internamente e/o esternamente su grandi componenti quali tubi e pale per gli scenari a vapore e del lato fiamma. Gli scienziati hanno valutato le proprietà meccaniche dei rivestimenti, incluse resistenza allo scorrimento viscoso e resistenza a fatica e usura, in base agli standard ingegneristici americani. Essi hanno sviluppato dei modelli per prevedere crescita delle incrostazioni da corrosione, interdiffusione, stabilità di fase e durata del rivestimento. Inoltre è stata effettuata una valutazione del ciclo vitale per i rivestimenti. Infine, sono stati sviluppati nuovi sensori elettrochimici per il monitoraggio continuo della corrosione durante l’ossicombustione ad alte temperature e anche in ambienti con vapore e dal lato fiamma per condizioni di laboratorio e industriali simulate. Grazie ai sistemi avanzati di protezione di POEMA, l’incremento dell’efficienza delle centrali elettriche alimentate a carbone consentirà notevoli riduzioni delle emissioni di CO2 rispetto alle attuali possibilità. I rivestimenti per la protezione dalla corrosione sviluppati promettono di rendere possibile un funzionamento a lungo termine nelle condizioni operative richieste con importanti benefici ambientali.
Parole chiave
Centrale elettrica carbone, POEMA, monitoraggio corrosione, rivestimenti protettivi, ossicombustione, vapore, alta temperatura
