Eliminación de los contaminantes en los baños de pasivación
El aumento de los costes de los materiales y operacionales, combinado con la competencia de países con bajos salarios, ha provocado una disminución significativa de la producción europea de metales galvanizados. Un gran consorcio europeo inició el proyecto «Towards an innovative galvanic industry» (TIGI) , financiado por la UE, para desarrollar una tecnología que permita reducir los costes y el impacto medioambiental, aumentando la competitividad europea en esta área. Las piezas de acero galvanizado por electrodeposición con revestimiento anticorrosión de zinc (Zn) a menudo se someten a un proceso posterior a la fabricación llamado pasivación. Las piezas se colocan en un baño de ácido diluido, por lo general ácido nítrico, pero cada vez más frecuentemente ácido cítrico ecológico. El ácido elimina los contaminantes, incluyendo las partículas de hierro (Fe), y forma una capa superficial químicamente no reactiva (pasiva) formada por una película muy delgada de óxido de cromo resistente a la corrosión. La vida útil del baño de pasivación está muy limitada por la acumulación de impurezas de Zn2+ y Fe3+. Esto genera cargas financieras y medioambientales debido a la necesidad de eliminar frecuentemente los contaminantes y reemplazar los materiales. Además, la Comisión Europea ha impuesto restricciones sobre el uso de cromo y los nuevos fluidos de pasivación sin cromo son mucho más caros. Los científicos de TIGI se propusieron aumentar la vida útil de los baños de pasivación de seis semanas a dos años. La separación selectiva de las impurezas de Zn2+ y Fe3+ sin eliminar el cromo y otros componentes necesarios se logró mediante la tecnología de pertracción en emulsión (EPT). La EPT combina la eficiencia de las membranas líquidas en emulsión con la rentabilidad y el reducido consumo de energía de los sistemas de flujo cruzado de fibra hueca. Las unidades industriales se optimizaron con el modelado y la prueba preliminar. La prueba de larga duración de las unidades industriales mostró que el sistema EPT impidió un aumento en la concentración de iones «errantes» a lo largo del tiempo. De hecho, se han superado casi todos los objetivos de los proyectos indicados, incluyendo la selectividad, la extensión de la vida del baño, la reducción de los residuos y el aumento de la calidad del producto. Además, una evaluación del ciclo de vida destacó los beneficios de la utilización del sistema, mientras que el precio unitario se situó dentro de los objetivos establecidos. La pasivación es esencial para muchos componentes de alta tecnología en los sectores de los dispositivos médicos y aeroespacial, y aproximadamente el 80 % de las empresas del sector de la galvanización emplean este proceso. La implementación de la tecnología de TIGI podría mejorar significativamente la competitividad de este sector, reduciendo los costes y aumentando la calidad del producto.
