Evaluación del estado de corrosión de los contactos eléctricos y electrodos empleados en baterías de flujo microbiológicas

Abstract

L'estudi es basa en l'anàlisi de la corrosió dels elèctrodes i contactes elèctrics que són necessaris per a la construcció d'una cel·la de flux microbiana de sòl. Es tracta de determinar quins són els tipus de corrosió preferencial (corrosió per ventilació diferencial, corrosió per microorganismes, entre altres…). L'objectiu és aconseguir que la cel·la microbiana funcioni de manera correcta. En aquest estudi es proposen materials alternatius que presentin una conductivitat adequada i una certa resistència a la corrosió en aquest mitjà com a titani i grafit. El seguiment de les cel·les microbiològiques s'ha dut a terme mitjançant les tècniques de polarització, la de voltametria d'escombratge lineal, microscòpia òptica, tècniques de microscòpia electrònica d'escombratge i espectroscòpia de raigs X d'energia dispersiva. Els resultats obtinguts han estat molt positius per als materials alternatius proposats. Els contactes elèctrics de titani van presentar elevada resistència a la corrosió, en comparació amb els contactes elèctrics d'acer inoxidable. En aquests s'ha detectat corrosió per ventilació diferencial i corrosió microbiològica per sòls. En el cas dels contactes elèctrics de grafit conductor, en tractar-se d'un material ceràmic, la corrosió no és un problema a resoldre.

El estudio se basa en el análisis de la corrosión de los electrodos y contactos eléctricos que son necesarios para la construcción de una celda de flujo microbiana de suelo. Se trata de determinar cuáles son los tipos de corrosión preferencial (corrosión por aireación diferencial, corrosión por microrganismos, entre otros…). El objetivo es conseguir que la celda microbiana funcione de manera correcta. En este estudio se proponen materiales alternativos que presenten una conductividad adecuada y una cierta resistencia a la corrosión en ese medio como titanio y grafito. El seguimiento de las celdas microbiológicas se ha llevado a cabo mediante las técnicas de polarización (polarization curves, en inglés), voltametria de barrido lineal, microscopia óptica, técnicas de microscopia electrónica de barrido y espectroscopia de rayos X de energía dispersiva. Los resultados obtenidos han sido muy positivos para los materiales alternativos propuestos. Los contactos eléctricos de titanio presentaron elevada resistencia a la corrosión, en comparación con los contactos eléctricos de acero inoxidable. En estos se ha detectado corrosión por aireación diferencial y corrosión microbiológica por suelos. En el caso de los contactos eléctricos de grafito conductor, al tratarse de un material cerámico, la corrosión no es un problema a resolver.

The study is based on the analysis of the corrosion of the electrodes and electrical contacts that are necessary for the construction of a microbial silica flow cell. The aim is to determine which are the preferential corrosion types (corrosion by differential aeration, corrosion by microorganisms, among others...). The objective is to ensure that the microbial cell functions correctly. In this study alternative materials are proposed that present an adequate conductivity and a certain resistance to corrosion in this medium such as titanium and graphite. The monitoring of the microbiological cells has been carried out by means of polarization techniques, linear scattering voltammetry, optical microscopy, scanning electron microscopy techniques and energy dispersive X-ray spectroscopy. The results obtained have been very positive for the proposed alternative materials. The titanium electrical contacts showed high corrosion resistance compared to the stainless steel electrical contacts. In the latter, corrosion due to differential aeration and microbiological corrosion due to soils have been detected. In the case of conductive graphite electrical contacts, being a ceramic material, corrosion is not a problem to be solved.