Corrosión ácida de la fundición gris y del acero para la producción de hidrógeno
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27054Palabras clave:
Velocidad de corrosión; Método gravimétrico; Ácido clorhídrico; Ácido sulfúrico.Resumen
Las aleaciones metálicas son los productos más utilizados en las tareas del día a día, y diariamente se desechan miles de toneladas al medio ambiente. Mediante el estudio de los procesos de corrosión de los metales, es posible proponer aplicaciones para materiales metálicos en desuso, utilizando la oxidación en medio ácido y generando hidrógeno. Con esto, el objetivo de este trabajo es evaluar la corrosión ácida de metales, reutilizados, para la producción de hidrógeno. La metodología utilizada fue la corrosión realizada con acero y fundición gris, a partir de chatarra automotriz, variando y combinando el material metálico, los tipos de ácidos (Sulfúrico y Clorhídrico) y el tiempo de reacción, construyendo la curva de corrosión del material. Para cuantificar los niveles de Fe se utilizó espectrometría de absorción atómica de llama. Los resultados mostraron la influencia de ácidos y metales, con diferentes propiedades y composiciones químicas, sobre la velocidad de corrosión y consecuentemente sobre la pérdida de material. Con base en la literatura, se justificaron los posibles factores significativos en la reacción que provocaron comportamientos inesperados en los resultados, como la mayor pérdida de masa del metal al ser sumergido en ácido de menor molaridad. Como consideraciones finales, se encontró que es posible proceder con investigaciones encaminadas a la producción de hidrógeno a partir de la corrosión de metales residuales, con el fin de minimizar los problemas ambientales, generando una nueva fuente de energía.
Citas
Coronel-García, M. A., Salazar-Barrera, J. G., Malpica-Maldonado, J. J., Martínez-Salazar, A. L., & Melo-Banda, J. A. (2020). Hydrogen production by aluminum corrosion in aqueous hydrochloric acid solution promoted by sodium molybdate dihydrate. International Journal of Hydrogen Energy, 45(26), 13693–13701. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.122
Dincer, I. (2012). Green methods for hydrogen production. International Journal of Hydrogen Energy, 37(2), 1954–1971. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.03.173
Dincer, I., & Acar, C. (2014). Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability. International Journal of Hydrogen Energy, 40(34), 11094–11111. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.12.035
Fernandes, D. M., Squissato, A. L., Lima, A. F., Richter, E. M., & Munoz, R. A. A. (2019). Corrosive character of Moringa oleifera Lam biodiesel exposed to carbon steel under simulated storage conditions. Renewable Energy, 139, 1263–1271. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.03.034
Gentil, V. (2012). Corrosão. Rio de Janeiro: LTC, 6 ª ed.
Jin, Z.; Xiong, C.; Zhao, T.; Du, Y.; Zhang, X.; Li, N.; Yu, Y. & Wang, P. (2022) Passivation and depassivation properties of Cr–Mo alloyed corrosion-resistant steel in simulated concrete pore solution. Cement and Concrete Composites, 126, 104375, ISSN 0958-9465, https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2021.104375
Kochanek, E. (2021). The Energy Transition in the Visegrad Group Countries, Energies, 14, 2212. https://doi.org/10.3390/en14082212
Kong, L.; Li, L.; Liu, C.; Ma, P.; Bian, Y. & Ma, T. (2021). Techno-economic analysis of hydrogen energy for renewable energy power smoothing. International Journal of Hydrogen Energy, 46, 2847-2861.
Kuo, P. C., Illathukandy, B., Wu, W., & Chang, J. S. (2021). Energy, exergy, and environmental analyses of renewable hydrogen production through plasma gasification of microalgal biomass. Energy, 223, 120025. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.120025
Labiapari, W. S., Ardila, M. A. N., Binder, C., Costa, H. L., & de Mello, J. D. B. (2019). Mechanical effects on the corrosion resistance of ferritic stainless steels during microabrasion-corrosion. Wear, 426–427, 1474–1481. https://doi.org/10.1016/j.wear.2018.12.057
Liang, J., Gao, L. J., Miao, N. N., Chai, Y. J., Wang, N., & Song, X. Q. (2016). Hydrogen generation by reaction of Al–M (M = Fe,Co,Ni) with water. Energy, 113, 282–287. https://doi.org/10.1016/j.energy.2016.07.013
Lu, Y., Khan, Z. A., Alvarez-Alvarado, M. S., Zhang, Y., Huang, Z., & Imran, M. (2020). A critical review of sustainable energy policies for the promotion of renewable energy sources. Sustainability (Switzerland), 12(12), 1–30. https://doi.org/10.3390/su12125078.
Maeda, T; Teixiera, L.; Caixeta, L.; Antonellli, R.; Pinto, C.;Dantas, S.; Silva, P.;Granato, A.;Fernandes, D.; Malpass, G. (2021). Feasibility of H2 production by acid corrosion using H2SiF6 and waste Fe sources. Química Nova, 1–10. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.21577/0100-4042.20170778.
Oliveira, A. R. (2012). Corrosão e Tratamento de Superfície. Belém: Escola Técnica Aberta do Brasil IFPA, 104p. Trabalho de Conclusão de Curso (Especialização em Corrosão).
Pereira, A.S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1. Acesso em: 5 abril 2020.
Reuß, M., Dimos, P., Aline, L., Grube, T., Robinius, M., & Stolten, D. (2021). Hydrogen Road Transport Analysis in the Energy System : A Case Study for Germany through 2050, Energies, 14, 3166. https://doi.org/ 10.3390/en14113166
Sato, N. (1990). An overview on the passivity of metals. Corrosion Science, v. 31, p. 1-19, ISSN 0010-938X, https://doi.org/10.1016/0010-938X(90)90086-K.
Serbino, E.M. (2005). Um estudo dos mecanismos de desgaste em disco de freio automotivo ventilado de ferro fundido cinzento perlítico com grafita lamelar. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, USP, 123p. Dissertação (Mestrado em Engenharia), São Paulo.
Kumar S. S., & Himabindu, V. (2019). Hydrogen production by PEM water electrolysis – A review. Materials Science for Energy Technologies, 2(3), 442–454. https://doi.org/10.1016/j.mset.2019.03.002
Xu, X., Liu, S., Smith, K., Cui, Y., & Wang, Z. (2020). An overview on corrosion of iron and steel components in reclaimed water supply systems and the mechanisms involved. In Journal of Cleaner Production (Vol. 276). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124079
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Pâmella Oliveira Bernardo Ferreira; Tatiane Carvalho Maeda; Alexandre de Faria Lima; Geoffroy Roger Pointer Malpass ; Sandra Cristina Dantas
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
