A corrosão tornou-se um dos maiores desafios da transição energética

Há muito que a corrosão deixou de ser encarada apenas como uma questão de manutenção. E hoje, quando a Europa aposta no hidrogénio, na eletrificação, nas energias renováveis e em novas soluções de armazenamento de energia, a degradação dos materiais passou a representar um dos fatores críticos para a segurança, a fiabilidade e a viabilidade económica dos investimentos. Esta, digamos, mudança de paradigma acabou por marcar a sessão de abertura do Encontro Técnico “Gestão da Corrosão na Transição Energética e Digital”, promovido pelo CATIM, LNEG, Sociedade Portuguesa de Materiais e AIMMAP. Ricardo Simões, diretor da Unidade de Inovação da CCDR Norte, defendeu que a corrosão deve deixar de ser tratada como um problema pontual para passar a integrar toda a gestão do ciclo de vida das infraestruturas. “A corrosão implica reflexão, planeamento e, principalmente, acompanhamento contínuo. Não é algo que se resolva apenas ao nível do projeto, nem apenas no fim de vida. Resolve-se mantendo este fator presente ao longo de toda a evolução de um projeto”, sublinhou.

Na perspetiva do responsável, esta abordagem ganha especial relevância num momento em que a região Norte procura acelerar a descarbonização através de um cabaz energético cada vez mais diversificado. O hidrogénio verde, explicou, deverá assumir um papel complementar às restantes fontes renováveis, contribuindo para equilibrar a produção de energia e responder aos períodos em que existe excesso de geração elétrica.

Mas esta transformação tecnológica traz igualmente novos desafios ao nível da durabilidade das infraestruturas. Ricardo Simões defendeu que a monitorização contínua dos ativos terá de substituir uma lógica assente apenas em inspeções periódicas, recorrendo a ferramentas digitais capazes de antecipar problemas antes de estes se manifestarem. “Temos de começar a fazer mais manutenção preditiva. Isso obriga-nos a ter capacidades de simulação e previsão. A inteligência artificial pode ser um aliado importante, permitindo acompanhar toda a vida útil de um sistema e prever melhor os fenómenos físicos e químicos que nele ocorrem”, afirmou.

Para o responsável da CCDR Norte, esta evolução implica também uma mudança cultural. A corrosão, defendeu, não pode continuar confinada às equipas de engenharia. “Tem de entrar também no discurso da economia, da gestão de projetos e da gestão das infraestruturas. É um tema transversal que exige competências muito diversas”.

Essa visão foi desenvolvida na primeira apresentação técnica da tarde por Nicolás Larrosa, professor associado da Universidade de Bristol, que centrou a sua intervenção num dos temas mais críticos da nova economia energética: o impacto do hidrogénio no comportamento dos materiais. O investigador começou por enquadrar o forte investimento europeu nesta tecnologia, recordando que a União Europeia pretende aumentar significativamente a produção de hidrogénio renovável na próxima década, mobilizando milhares de milhões de euros em infraestruturas de produção, transporte e armazenamento. Contudo, alertou que esta aposta tecnológica levanta um desafio muitas vezes menos visível: a interação entre o hidrogénio e os materiais metálicos utilizados nessas infraestruturas.

Ao contrário da molécula de hidrogénio, explicou, o hidrogénio atómico consegue penetrar na estrutura cristalina dos metais, alterando profundamente o seu comportamento mecânico. Embora os materiais mantenham, em muitos casos, a sua resistência nominal, tornam-se significativamente mais frágeis, reduzindo a sua capacidade para absorver deformações e aumentando o risco de roturas frágeis e falhas catastróficas. “Alguns materiais são muito mais suscetíveis do que outros. Por isso, a seleção dos materiais torna-se absolutamente crítica quando falamos de infraestruturas para hidrogénio”, salientou.

Os estudos apresentados pela equipa da Universidade de Bristol mostram ainda que a presença de hidrogénio acelera os processos de corrosão, reduz a estabilidade das camadas passivas de proteção e altera significativamente o comportamento dos materiais sujeitos a fadiga mecânica. Segundo Nicolás Larrosa, estes efeitos obrigam a repensar tanto a escolha dos materiais como o desenvolvimento de novos revestimentos, inibidores de corrosão e estratégias de proteção capazes de garantir a fiabilidade das futuras infraestruturas dedicadas ao hidrogénio.

A resposta começa, desde logo, pela proteção das superfícies. Se o hidrogénio, a captura de carbono ou os novos processos industriais colocam materiais e equipamentos perante ambientes mais agressivos, então a durabilidade das infraestruturas depende, cada vez mais, da capacidade de selecionar revestimentos adequados logo na fase de projeto. Foi esta a perspetiva apresentada por Mário Apolinário, da AkzoNobel, que acompanha há vários anos projetos internacionais ligados ao hidrogénio verde e à captura de carbono. O especialista explicou que o grande desafio não passa apenas por desenvolver novos produtos, mas por garantir que instalações concebidas para funcionar durante várias décadas mantêm o seu desempenho ao longo de todo esse período. “O desafio para nós é desenvolver especificações que garantam a durabilidade de uma instalação por várias décadas, numa altura em que muitas destas tecnologias ainda estão em evolução”, afirmou. Segundo o responsável, ao contrário de setores maduros, como a refinação ou a indústria petrolífera, muitas das tecnologias associadas ao hidrogénio verde ainda possuem reduzido histórico operacional, obrigando fabricantes, projetistas e fornecedores de revestimentos a trabalhar com maior flexibilidade e capacidade de adaptação.

Essa realidade obriga também a abandonar soluções universais. Uma fábrica de hidrogénio reúne equipamentos com funções, temperaturas e ambientes muito distintos, o que significa que cada componente exige uma estratégia própria de proteção anticorrosiva. “Não podemos olhar para estas instalações como um único equipamento. Temos de analisar cada parte da instalação e desenvolver a especificação dos revestimentos tendo isso em consideração”, explicou Mário Apolinário. Estruturas metálicas, tubagens, tanques de armazenamento, eletrolisadores ou equipamentos fornecidos pelos fabricantes apresentam condições de serviço muito diferentes e, por isso, exigem soluções específicas, desde revestimentos para altas temperaturas até sistemas capazes de resistir a ambientes quimicamente agressivos ou proteger estruturas sujeitas ao risco de incêndio.

Na captura de carbono, acrescentou, os desafios tornam-se ainda mais complexos. Como muitas destas unidades são instaladas em centrais termoelétricas ou cimenteiras já existentes, torna-se necessário integrar novos processos industriais em infraestruturas antigas, conciliando diferentes condições de operação sem comprometer a durabilidade dos equipamentos. O objetivo, resumiu, é garantir ciclos de vida longos, baixa necessidade de manutenção e, consequentemente, maior sustentabilidade das próprias instalações.

Se a proteção dos materiais constitui uma primeira linha de defesa, a sua validação representa a segunda. Foi precisamente esse o foco da intervenção de Ana Azevedo, técnica superior do CATIM, que recordou que a corrosão continua a representar perdas equivalentes a cerca de 3% a 4% do Produto Interno Bruto, embora uma parte significativa desses custos possa ser evitada através da aplicação atempada de medidas preventivas. “A corrosão está presente no nosso quotidiano. Apesar de ser um processo relativamente fácil de identificar, ainda existe muito desconhecimento sobre o fenómeno e sobre a forma como pode ser gerido”, afirmou. A investigadora recordou que conhecer o material, compreender o ambiente onde irá operar e antecipar as condições reais de serviço são fatores essenciais para prolongar a vida útil dos equipamentos.

Nesse processo, os ensaios laboratoriais assumem um papel central. Mais do que verificar se um revestimento cumpre requisitos técnicos, permitem antecipar mecanismos de degradação, comparar soluções e apoiar decisões ainda antes da entrada em funcionamento das infraestruturas. “Ensaiar não é gastar dinheiro; é antecipar falhas”, resumiu Ana Azevedo. Para a especialista, a normalização internacional e os ensaios acelerados de corrosão constituem hoje ferramentas indispensáveis para aumentar a fiabilidade dos materiais e reduzir custos futuros de manutenção. “As normas servem essencialmente para nos dar confiança e comparabilidade entre resultados”, acrescentou.

Mas os desafios não terminam na produção de hidrogénio. À medida que a transição energética acelera, também as energias renováveis colocam novas exigências aos materiais, sobretudo quando as infraestruturas operam em ambientes particularmente agressivos.

Teresa Diamantino, do Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG), defendeu que a durabilidade deverá ser encarada como um fator tão importante como a própria produção de energia, sobretudo agora em que o aquecimento global está a acelerar e a aposta nas renováveis se intensifica, pelo que a corrosão pode comprometer o desempenho de tecnologias tão diversas como painéis fotovoltaicos, centrais solares de concentração, parques eólicos offshore ou sistemas de armazenamento de energia. “A principal mensagem é que o desafio da corrosão vai condicionar o futuro das energias renováveis. Não basta produzir energia, é preciso garantir que as infraestruturas conseguem resistir aos ambientes onde estão instaladas”, afirmou.

Segundo a investigadora, essa resposta começa pelo conhecimento rigoroso dos ambientes de exposição. Salinidade, humidade, radiação ultravioleta, temperatura, ação das ondas ou crescimento biológico influenciam de forma decisiva a degradação dos materiais e exigem estratégias específicas de proteção. “Temos de conhecer os ambientes para sabermos como proteger os materiais”, sintetizou, lembrando que Portugal, enquanto país com uma extensa faixa costeira, enfrenta condições particularmente exigentes para muitas destas infraestruturas.

Teresa Diamantino alertou ainda para a necessidade de acelerar o desenvolvimento de normas técnicas e de reforçar a investigação aplicada. Em muitas tecnologias emergentes, explicou, a inovação industrial está a avançar mais depressa do que a produção de conhecimento sobre corrosão e durabilidade, tornando essencial investir simultaneamente em novos materiais, sistemas de monitorização, sensores e metodologias de ensaio capazes de acompanhar a evolução da transição energética.