Universidad de Saskatchewan (USask) Ph.D. El estudiante Arthur Situm ha desarrollado una nueva técnica no invasiva para estudiar la oxidación del acero, investigación que pueda ayudar con la seguridad de la minería de potasa y la construcción de edificios, carreteras y puentes.

En el sincrotrón Canadian Light Source (CLS), una instalación de investigación nacional de USask, Situm ha estado estudiando cómo los revestimientos protectores de las barras de refuerzo, las barras de refuerzo de acero que se utilizan para fortalecer el hormigón, resisten la oxidación (corrosión). Hizo su investigación pensando especialmente en la industria minera de potasa.

La sal de la extracción de potasa se filtra a través del concreto poroso y puede hacer que las barras de refuerzo se oxiden más rápido. lo que podría requerir reemplazos más frecuentes. Las mayores reservas de potasa del mundo, utilizado principalmente para fertilizantes de cultivos, están en Saskatchewan y la industria es parte integral de la economía provincial, representando casi el 30 por ciento de la producción mundial del mineral en 2017.

"El hormigón suele resistir bastante bien incluso cuando la barra de refuerzo está algo oxidada, pero el método que desarrollé te ayuda a determinar en qué punto fallan los revestimientos protectores de las barras de refuerzo, para que los investigadores puedan desarrollar mejores recubrimientos, "dijo Situm.

A diferencia de otros métodos utilizados para estudiar la corrosión, La nueva técnica de sincrotrón de Situm, que proviene de una combinación de rayos X, un microscopio y el acelerador de partículas CLS, muestra cuán efectivos son los recubrimientos sin quitarlos de la barra de refuerzo. Normalmente, La eliminación del recubrimiento daña las muestras al dejarlas inutilizables para pruebas futuras y puede interferir con la corrosión del recubrimiento en sí.

El proyecto está financiado por:la agencia federal NSERC; el Instituto Internacional de Innovación en Minerales (IMII); empresas de potasa Nutrien, BHP y Mosaic; y Mitacs, una organización nacional sin fines de lucro que fomenta el crecimiento y la innovación para los negocios y el mundo académico en Canadá.

"Trabajamos en estrecha colaboración con estas empresas para comprender mejor cuáles son sus necesidades en términos de varillas corrugadas, y compartimos regularmente nuestros resultados con ellos y con IMII, "dijo el profesor de química Andrew Grosvenor, Supervisor de Situm. "Esperamos que al final del proyecto nuestro trabajo les sea útil para mejorar aún más la seguridad de las construcciones en la industria de la potasa".

Situm ha simulado diferentes condiciones para múltiples tipos de recubrimientos protectores en el laboratorio para comprender cómo pueden responder los materiales y los químicos de la superficie. Sus resultados muestran que un recubrimiento más conocido y costoso llamado "epoxi adherido por fusión" es capaz de resistir la corrosión mejor que otros tipos de recubrimientos probados.

"No es solo el trabajo que hacemos en el laboratorio lo que nos puede decir que elijamos un recubrimiento en particular. El desempeño de un material puede cambiar mucho según la vida útil del material y la exposición ambiental, por lo que no recomendamos una capa sobre otras, ", dijo Grosvenor." Arthur estaba más interesado en encontrar nuevas formas de estudiar la corrosión ".

La técnica de Situm 'mapea' cómo se colocan los elementos químicos de un material en su superficie, y cómo pueden cambiar en respuesta a la corrosión o al envejecimiento. Sus resultados se publican en las revistas Ciencia de la corrosión y Análisis de superficie e interfaz .

"Al igual que un mapa de una ciudad, que te dice dónde están los parques y los edificios, y que tan grande mi mapa muestra una distribución muy precisa de productos químicos en un material, " él dijo.

Situm planea extender las aplicaciones de su técnica para estudiar la estabilidad de las cerámicas utilizadas para almacenar desechos nucleares, utilizando un combustible nuclear simulado.