Grafen może zmniejszyć korozję

Fot. Pixabay CC0

Rury są niezbędnym elementem wielu instalacji. Zwykle są powleczone od wewnątrz z warstw polimeru lub kompozytu, a od zewnątrz ze stali wzmacniającej. Ciecze w nich bardzo często znajdują się pod dużym ciśnieniem. Jeśli dwutlenek węgla, siarkowodór i woda przenikną przez warstwę ochronną, stal może ulec korozji, co zmniejsza wytrzymałość instalacji i może prowadzić do jej uszkodzenia.

Od lat poszukiwano rozwiązania tego problemu. Naukowcy z University of Manchester i TWI odkryli, że jeśli grafen zostanie mechanicznie zmieszany z plastikiem lub gdy nałoży się pojedynczą jego warstwę, gazy będą mogły nadal przechodzić. Jednakże, poprzez laminowanie cienkiej warstwy nanopłatek grafenowych do poliamidu 11 (PA11) udało się wytworzyć struktury, które stanowią bardzo dobre bariery przed korozją.

Swoje badania naukowcy poparli eksperymentami. Wielowarstwowe struktury testowano w 60 stopniach Celsjusza i pod ciśnieniem 400 razy większym niż ciśnienie atmosferyczne. Wykazano, że przenikanie CO2 przez warstwę ochronną zmniejszyło się o ponad 90% w porównaniu do samego PA11, podczas gdy przenikanie H2S udało się zredukować do poziomów niewykrywalnych.

Korozja jest problemem, z którym zmaga się przede wszystkim przemysł naftowy i gazowy. W samych Stanach Zjednoczonych przynosi ona straty rzędu niemal 6 miliardów dolarów. Opracowana przez naukowców technologia może przedłużyć żywotność podwodnych instalacji. Kierownik zespołu badawczego z Manchesteru, profesor Peter Budd, powiedział: "Grafen ma wiele niesamowitych właściwości, ale nie zawsze jest to łatwe do zrealizowania na dużą skalę. Nasza praca stanowi ważny krok na drodze do wyprowadzenia grafenu z laboratorium do prawdziwego laboratorium, jakim jest świat."

(KB)