La Corrosión: el Cáncer de los Materiales Metálicos

Por: Dr. José G. Chacón-Nava, Investigador del CIMAV.

Cuando escuchamos la palabra corrosión, es común que nuestra imaginación la asocie con ideas tales como deterioro, desgaste o destrucción. Por ejemplo, en alguna ocasión hemos escuchado la frase “la envidia te corroe” o hemos leído sentencias en las que se destaca la percepción de "corrosión" como corrupción, burocracia y falta de libertades democráticas. Lo anterior no deja de ser una imagen de que algo negativo puede estar ocurriendo. En el día a día, observamos ejemplos del deterioro por corrosión: en nuestros hogares, es común decir que la lavadora dejó de funcionar o que el boiler ya no calienta bien porque están oxidados. La corrosión es omnipresente y ocurre en todo tipo de materiales de ingeniería, desde los utilizados en microelectrónica hasta los implantes ortopédicos, pasando por las grandes infraestructuras civiles y los procesos industriales.

La corrosión es la reacción química o electroquímica que se produce por el contacto directo entre un material, normalmente un metal o una aleación, y el ambiente que lo rodea. Es un fenómeno natural, por lo que no puede evitarse. La forma más común de corrosión es la oxidación del metal, que reacciona con el oxígeno del medio ambiente para formar óxidos metálicos u otros compuestos. En el caso del hierro, el óxido de color café rojizo que observamos se conoce como "herrumbre".

En general, los metales se obtienen a partir de sus minerales (óxidos, sulfuros, carbonatos) mediante procesos que requieren la adición de energía. Por el contrario, la corrosión libera esa energía al deteriorar el metal, devolviéndolo a su estado termodinámicamente más estable. Entonces, para un metal sufriendo corrosión, y parafraseando un pasaje bíblico, podemos decir que “óxido fue…y en óxido se convertirá”. Así, la corrosión se considera metalurgia a la inversa. Y es un fenómeno muy complejo porque, para un material dado, depende de muchas variables, entre otras: el nivel de humedad, la temperatura, las características del electrolito, el tipo y la concentración de gases contaminantes, el nivel de sales disueltas, la velocidad de flujo, etc. 

Pero alguna vez hemos pensado en su importancia e impacto social? Veamos los siguientes aspectos:

Económico: se estima que los costos directos e indirectos derivados de la corrosión representan alrededor del 4% del producto interno bruto (PIB) mundial. Sectores como el transporte, energía e infraestructura son particularmente vulnerables a estas pérdidas económicas.

Infraestructura e industria: la corrosión representa una amenaza importante para puentes, tuberías, edificios, líneas de proceso, tanques, reactores, etc. Compromete su integridad estructural, lo que puede provocar fallas catastróficas. Por ejemplo, el colapso en 1967 del puente Silver Bridge en Ohio, con 46 víctimas fatales, o el accidente de la empresa Union Carbide en 1984 en Bhopal, India, donde una fuga de compuestos tóxicos provocada por corrosión cobró la vida de miles de personas. Y si bien las pérdidas económicas pueden ser considerables, una vida humana no tiene precio. Lo anterior es un trágico recordatorio de las consecuencias.

Medio ambiente: la corrosión también provoca catástrofes medioambientales y, lamentablemente, estas ocurren con frecuencia. Por ejemplo, las explosiones y fugas en oleoductos corroídos ocasionan la liberación de compuestos peligrosos al suelo y al medio ambiente, o el deterioro de tuberías de agua potable en las ciudades, lo que afecta la calidad del agua y la salud pública, o el naufragio del barco petrolero Prestige, dañado por la corrosión, que vertió miles de toneladas de aceite combustible en el mar, causando una gran contaminación y un daño irreversible a los ecosistemas. 

La lucha contra la corrosión es una batalla continua. Si bien es cierto que no puede evitarse, sí podemos limitarla a niveles adecuados mediante diversos métodos de control y protección, tales como inhibidores de corrosión, sistemas de recubrimiento y el desarrollo de nuevas aleaciones, lo que permite que los materiales involucrados cumplan adecuadamente con su función.

El Centro de Investigación en Materiales Avanzados (CIMAV) trabaja en la síntesis y pruebas de comportamiento de inhibidores de corrosión amigables con el medio ambiente, en la mejora de sistemas de recubrimientos autorreparables de tipo orgánico, metálico y cerámico para aplicaciones a altas y bajas temperaturas, en la optimización de métodos para la selección de materiales y en el desarrollo de nuevas aleaciones para diferentes aplicaciones industriales, entre otros sistemas de protección. 

En conclusión, el impacto de la corrosión en la sociedad es claro y afecta nuestra economía, infraestructura, seguridad y medio ambiente. Si somos capaces de comprender el fenómeno de la corrosión mediante la educación, la investigación y la innovación, podemos trabajar para minimizar sus efectos negativos, con la firme intención de brindar a las generaciones venideras un futuro más seguro.