{"id":117019,"date":"2018-03-11T10:46:22","date_gmt":"2018-03-11T10:46:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/corrosion-bacteriana-en-condiciones-representativas-de-un-almacen-geologico-profundo\/"},"modified":"2018-03-11T10:46:22","modified_gmt":"2018-03-11T10:46:22","slug":"corrosion-bacteriana-en-condiciones-representativas-de-un-almacen-geologico-profundo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/pais-vasco-euskal-herriko-unibertsitatea\/corrosion-bacteriana-en-condiciones-representativas-de-un-almacen-geologico-profundo\/","title":{"rendered":"Corrosi\u00f3n bacteriana en condiciones representativas de un almac\u00e9n geol\u00f3gico profundo"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Virginia Madina Arrese <\/strong><\/h2>\n

En un almac\u00e9n geol\u00f3gico profundo (agp) de residuos radiactivos no se descarta que la c\u00e1psula met\u00e1lica que contiene y confina los residuos, pueda experimentar un fen\u00f3meno de corrosi\u00f3n bacteriana. Las bacterias presentes en las rocas, aguas subterr\u00e1neas y material de relleno que rodea a la c\u00e1psula, son capaces de iniciar, acelerar (o inhibir) procesos de corrosi\u00f3n, por la formaci\u00f3n de biofilms o por la generaci\u00f3n de productos metab\u00f3licos corrosivos. Entre las bacterias involucradas en fen\u00f3menos de corrosi\u00f3n, las denominadas bacterias sulfato reductoras (bsr), abundantes en formaciones geol\u00f3gicas gran\u00edticas y arcillosas, son especialmente corrosivas, al transformar el sulfato presente en el medio a sulfuro, ani\u00f3n sumamente corrosivo para numerosos metales.Esta tesis pretende aportar una mayor comprensi\u00f3n acerca del fen\u00f3meno de la corrosi\u00f3n bacteriana y su potencial influencia en la resistencia a la corrosi\u00f3n de una serie de materiales met\u00e1licos candidatos para la fabricaci\u00f3n de las capsulas de almacenamiento, en condiciones representativas a las de un agp en arcilla y en granito.La primera parte de esta tesis recoge una aproximaci\u00f3n te\u00f3rica al problema, que incluye la descripci\u00f3n del sistema multibarrera del agp, la c\u00e1psula met\u00e1lica y la posibilidad de que \u00e9sta experimente un fen\u00f3meno de corrosi\u00f3n bacteriana una vez ubicada en el agp. El fen\u00f3meno de la corrosi\u00f3n bacteriana, los mecanismos por los que \u00e9sta act\u00faa, los grupos bacterianos involucrados y la resistencia de los metales a este fen\u00f3meno, han sido tambi\u00e9n analizados, ilustrando este fen\u00f3meno con casos reales de componentes met\u00e1licos que se han visto afectados por este fen\u00f3meno de corrosi\u00f3n. La contribuci\u00f3n te\u00f3rica concluye con la descripci\u00f3n de las t\u00e9cnicas de identificaci\u00f3n de la corrosi\u00f3n bacteriana.La segunda parte de la tesis recoge el trabajo experimental realizado. \u00e9ste se aborda desde dos planos diferenciados. Por un lado se recoge el estudio de corrosi\u00f3n realizado sobre unos componentes met\u00e1licos alojados en un laboratorio subterr\u00e1neo, en condiciones similares a las de un agp, por un periodo de 6 a\u00f1os. La segunda parte del trabajo experimental comprende los ensayos electroqu\u00edmicos realizados en presencia de bacterias tipo bsr, de una serie de aleaciones met\u00e1licas candidatas para la fabricaci\u00f3n de las c\u00e1psulas de residuos.En el ensayo subterr\u00e1neo uno de los componentes objeto de estudio simulaba la capsula de residuos, fabricada en acero al carbono y de dimensiones similares a las que tendr\u00eda la c\u00e1psula real. Dentro de esta c\u00e1psula se ubic\u00f3 un calentador, para simular el calor emitido por los residuos. La c\u00e1psula estaba rodeada de bloques de bentonita compactada, en los que se dispusieron una serie de testigos de corrosi\u00f3n constituidos por diversas aleaciones met\u00e1licas. En el experimento se utilizaron sensores para monitorizar par\u00e1metros f\u00edsico-qu\u00edmicos. Los sensores tambi\u00e9n se ubicaron en bloques de bentonita, algo m\u00e1s alejados del calentador, y unidos a la roca en uno de sus extremos. El estudio de corrosi\u00f3n mostr\u00f3 para la c\u00e1psula y probetas testigo una leve corrosi\u00f3n generalizada. Por el contrario, los sensores que contaban con una vaina exterior fabricada en acero inoxidable, mostraron un da\u00f1o por corrosi\u00f3n acusado. La morfolog\u00eda de la corrosi\u00f3n generada, la presencia abundante de azufre en los productos de corrosi\u00f3n y la presencia de bsr en los biodep\u00f3sitos y bentonita que les embeb\u00eda, son factores indicativos de un fen\u00f3meno de corrosi\u00f3n inducido por bacterias tipo bsr, presentes de forma natural en las aguas subterr\u00e1neas que hidrataban los bloques de bentonita pr\u00f3ximos a la roca. Por el contrario, en los bloques de bentonita m\u00e1s cercanos a la c\u00e1psula y que conten\u00edan las probetas de corrosi\u00f3n, el calor generado por la c\u00e1psula impidi\u00f3 la actividad bacteriana en la proximidad de la c\u00e1psula. Los resultados de este estudio son importantes ya que muestran, por un lado, que el calor generado por los residuos limita significativamente la actividad bacteriana en el medio m\u00e1s pr\u00f3ximo a la c\u00e1psula, y que no se puede descartar, bajo determinadas condiciones, un fen\u00f3meno de corrosi\u00f3n bacteriana en los componentes met\u00e1licos ubicados en el agp.Los resultados obtenidos en los ensayos electroqu\u00edmicos en presencia de cepas \u00c2\u00bfpuras\u00c2\u00bf de bsr indican que, el acero al carbono, el cobre y la aleaci\u00f3n cupron\u00edquel cu30ni, modifican su comportamiento frente a la corrosi\u00f3n en presencia de estas bacterias, con valores de velocidad de corrosi\u00f3n superiores a los experimentados en el medio est\u00e9ril de referencia. Por el contrario, no se observa efecto alguno de la actividad metab\u00f3lica de las bsr en la resistencia a la corrosi\u00f3n del acero 316. Este hecho contradice, en cierto modo, los resultados observados en el ensayo in-situ, y que mostraban un da\u00f1o por corrosi\u00f3n bacteriana acusado en los sensores fabricados en acero inoxidable. Se han barajado algunas causas que pudieran justificar esta falta de impacto de la actividad bacteriana en el acero 316l. No se descarta que, para esta aleaci\u00f3n, el hecho de utilizar cepas puras de bsr, en lugar de consorcios de bacterias, que es la forma habitual en la que las bacterias se encuentran en la naturaleza, haya podido influir en este resultado. En cualquier caso, este resultado requiere de un trabajo futuro que permita entender las causas del mismo.Los resultados obtenidos en los ensayos electroqu\u00edmicos muestran tambi\u00e9n ciertas limitaciones de las t\u00e9cnicas electroqu\u00edmicas en la evaluaci\u00f3n de la influencia de las bacterias en la resistencia a la corrosi\u00f3n. As\u00ed, la variaci\u00f3n en la velocidad de corrosi\u00f3n instant\u00e1nea a partir de medidas de resistencia a la polarizaci\u00f3n, es un par\u00e1metro \u00fatil en la estimaci\u00f3n de la influencia de la actividad bacteriana en la corrosi\u00f3n, especialmente para aquellas aleaciones que como el acero al carbono o el cobre, experimentan una corrosi\u00f3n de tipo generalizado significativa. Por el contrario, en materiales con tendencia a formar capas de \u00f3xido pasivas, como ocurre en los aceros inoxidables, el c\u00e1lculo de la velocidad de corrosi\u00f3n generalizada a partir de valores electroqu\u00edmicos es menos preciso.Los barridos de polarizaci\u00f3n potenciodin\u00e1mica son especialmente \u00fatiles para predecir la susceptibilidad de ciertos metales de experimentar fen\u00f3menos de corrosi\u00f3n localizada, tipo picaduras o corrosi\u00f3n por aireaci\u00f3n diferencial. En principio, es la t\u00e9cnica que podr\u00eda proporcionar m\u00e1s informaci\u00f3n del efecto de la actividad de las bsr en la resistencia a la corrosi\u00f3n de aleaciones con tendencia a formar capas pasivas, tipo acero inoxidable. En materiales como los aceros al carbono o cobre electrol\u00edtico, menos susceptibles de experimentar fen\u00f3menos de corrosi\u00f3n localizada, esta t\u00e9cnica puede ser de menor utilidad.Finalmente cabe destacar la importancia del examen y estudio de las probetas que han sido ensayadas en los distintos medios de ensayo, para poder validar los datos obtenidos en los ensayos electroqu\u00edmicos<\/p>\n

 <\/p>\n

Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abCorrosi\u00f3n bacteriana en condiciones representativas de un almac\u00e9n geol\u00f3gico profundo<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
    \n
  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Corrosi\u00f3n bacteriana en condiciones representativas de un almac\u00e9n geol\u00f3gico profundo <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Virginia Madina Arrese <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Pa\u00eds vasco\/euskal herriko unibertsitatea<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 16\/01\/2015<\/li>\n<\/ul>\n

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    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
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    • Director de la tesis<\/strong>\n
        \n
      • Juan Andres Legarreta Fernandez<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: pedro Luis Arias ergueta <\/li>\n
        • alfonso Contreras l\u00f3pez (vocal)<\/li>\n
        • inmaculada Ortiz uribe (vocal)<\/li>\n
        • Alberto Pelayo rivera (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

           <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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