Xerrada electroquímica amb Toribio Fernández

1989/03/01 Irazabalbeitia, Inaki - kimikaria eta zientzia-dibulgatzaileaElhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

La Facultat de Ciències Químiques de Donostia és molt jove. Va començar fa catorze anys a la casa Joan XXIII, al costat del cementiri d'Altza, i des de fa tres anys es troba en una nova i funcional casa al campus d'Ibaeta. Sent una facultat nova i amb un nombre reduït d'alumnes, la Universitat del País Basc està al capdavant en recerca. L'estudi se centra en el camp dels polímers o plàstics i amb l'objectiu de conèixer en què consisteix l'equip d'electroquímica local, hem acudit al seu director, Toribio Fernández. Transcrivim a continuació les paraules d'aquest simpàtic home nascut a la muntanya de Lleó.

Elh.- Ens pots explicar la història del grup electroquímic?

Toribio Fernández, cap del Grup d'Electroquímica de la Facultat de Química de Sant Sebastià.

Toribio Fernández.- La història ha tingut bastants alts i baixos. Com tu saps, és habitual que hi hagi incidències en les noves facultats.

Jo sóc electroquímic d'estudi, però quan vaig venir a la facultat començaven les recerques sobre polímers, que són l'especialitat principal que s'ensenya en aquesta facultat. Llavors no teníem grans recursos. No obstant això, entorn de 1981 els de Roca Solana de Madrid ens van deixar un parell de potenciostatos i comencem a treballar amb aquestes eines. Treballàvem en polimeritzacions iniciades amb parelles redox i pensem que en lloc d'usar parells redox podríem utilitzar elèctrodes. Així que comencem a treballar en electropolimerización.

D'altra banda, la meva formació ha estat relacionada amb la corrosió i atès que estant a Euskal Herria no hi havia cap grup que estudiés la corrosió, pensem que també havíem d'investigar sobre la corrosió. A més, d'aquesta manera la nostra recerca estaria més relacionada amb les exigències i necessitats del medi ambient social. Per tant, comencem a analitzar la corrosió cap a 1982.

Elh.- Quantes persones esteu treballant actualment en equip?

T.F.- En l'equip estem treballant unes dotze persones. Nou o deu facultats i unes altres en INASMET i LABEIN. Amb aquests dos centres tenim una estreta relació científica.

Elh.- Quin tipus de recerca feu: teòrica o pràctica?

T.F.- És una recerca teòrica que nosaltres realitzem, però que utilitza una perspectiva molt pràctica. El treball que estem desenvolupant amb INASMET i LABEIN està dirigit a processos tecnològics de gran interès pràctic. La posada en marxa de processos pràctics d'interès industrial requereix d'una formació teòrica que aquí es realitza en la facultat. La part pràctica es realitza en INASMET i LABEIN.

Elh.- Quines són les línies de recerca que desenvolupa el seu equip?

T.F.- Existeixen dues línies principals: la generació electroquímica de polímers (som l'únic grup de l'Estat que treballa sistemàticament en aquesta mena de treballs) i la corrosió. En el camp de la recerca bàsica i pel que fa a la generació electroquímica de polímers, es pretén conèixer la formació d'aquests polímers, el procés que es produeix en la interfase entre l'elèctrode i la solució. A vegades el polímer es forma en dissolució, en unes altres es formen productes no polimèrics en la superfície de l'elèctrode i en unes altres. Què governa?

Treballant en el laboratori d'electroquímica.

Nosaltres volem saber això. El descobriment que apareix en la literatura és empíric; es posaran uns determinats dissolvents i electròlits i la conclusió és la mateixa. Nosaltres volem saber el perquè d'això i aplicar-ho després per a solucionar problemes pràctics. Treballem en la creació de polímers no conductors. Amb ells pretenem superar els processos d'electrodeposición que actualment s'utilitzen per a protegir els automòbils. Aquests mètodes permeten subministrar als procediments anticorrosius dels automòbils una garantia d'entre 8 i 10 anys. Nosaltres volem crear pel·lícules de polímers in situ sobre el metall.

Una altra branca de gran actualitat en electropolimerización és la dels polímers conductors. Quan nosaltres comencem en aquest camp fa cinc anys, no estava de moda. Els polímers conductors poden tenir grans aplicacions en el futur: pintures anti-radar, nous sensors químics i biològics, noves bateries lleugeres, nous electrocatalizadores, microelectrònica, etc.

Estem desenvolupant nous mètodes electroquímics que ajudin a prendre decisions ràpides en la indústria en matèria de corrosió. Vull dir que em ve l'industrial dient que ha de comprar noves cubes per al transport de l'àcid triocilínico i que li ofereixen dos tipus d'acer diferents i que ell vol saber quin és el més adequat. Estem en condicions de respondre a través d'uns test en deu minuts. En el seu cas se li indicarà el tipus d'acer més convenient.

Elh.- També esteu treballant en biocorrosión, no?

T.F.- Sí, i aquests processos tenen un gran interès. Segons el medi ambient en el qual viuen els bacteris, poden produir productes que poden donar lloc a processos de corrosió molt localitzats. Els bacteris, per part seva, poden generar processos de corrosió que deteriorin qualsevol estructura a llarga distància. La dels bacteris que redueixen el sulfat és un bon exemple i a través d'un procés anaeròbic creen sulfur en ambients amb gran contingut de matèria orgànica. L'olor d'ou podrit present en alguns rierols, embornals i pantans és degut a la reducció anaeròbica que realitzen els bacteris.

Per a veure el mal que poden causar aquests bacteris prenguem el cas de la badia de Pasaia. La contaminació per la causa de les papereres és elevada i per tant elevada concentració de sulfurs. L'aigua de refrigeració que pren la central termoelèctrica de Lezo des de la badia de Pasaia té una gran concentració de sulfurs i es formen orificis en els nous bescanviadors de calor durant dos o tres dies. El nou bescanviador de calor no està protegit per la capa de sulfur com els antics. Per tant, els bescanviadors antics es comporten com a càtodes i el nou es comporta com a ànode, perforant-se en pocs dies.

Nosaltres tractem de simular el procés bacterià mitjançant mètodes electroquímics i estem desenvolupant uns tests ràpids per a conèixer el comportament dels materials en diferents condicions. Si féssim cultius bacterians per a aconseguir aquest objectiu, necessitaríem entre 15 i 20 dies per a arribar a la mateixa conclusió. Nosaltres volem aconseguir la conclusió mitjançant un procediment electroquímic adequat i concís, és a dir, conèixer el comportament del material.

Oculars del microscopi.

Aquest és un tema molt atractiu. De fet, són milers els bacteris que depenent del medi ambient poden alterar el metabolisme, donant lloc a estructures metàl·liques i substàncies que ataquen als plàstics.

Signat- Com hem pogut comprovar, han signat un conveni amb la Diputació Foral de Guipúscoa per a l'estudi de les aigües potables. Quin treball heu de fer?

T.F.- Hem de fer un estudi molt bonic sobre la corrosividad dels subministraments d'aigua de la província. Totes les aigües potables són diferents des del punt de vista físic-químic i a més actuen de manera diferent. En els embassaments i dipòsits s'han col·locat proves de coure, acer galvanitzat, acer dolç i acer fos i s'analitza el seu comportament enfront de la corrosió sobre la base de la pèrdua de pes d'aquests. Així mateix, desenvoluparem procediments per a simular en laboratori el que ocorre en la naturalesa mitjançant processos electroquímics. Volem desenvolupar mètodes ràpids per a simular en laboratori l'atac que sofriran proves submergides en l'aigua durant tres anys. Quin és l'objectiu? Doncs que quan des de l'Ajuntament o des de la Diputació ens diuen que volen utilitzar un nou material en el seu sistema de proveïment d'aigua, entre totes les ofertes es pugui conèixer el millor de la corrosió.

Elh.- Quin és el vostre projecte amb LABEIN?

T.F.- Estem realitzant juntament amb LABEIN un estudi de corrosió ambiental. Ells estan fent un desenvolupament tecnològic i pràctic i nosaltres traiem conclusions científiques. En aquest treball ja hem realitzat diverses tesis doctorals.

Acers, alumini, coure, etc. estem estudiant la corrosió que es produeix quan es deixen en l'aire. L'objectiu final d'aquest estudi és la realització d'un mapa de corrosió del País Basc que determini l'efecte corrosiu dels diferents tipus d'atmosfera del País Basc. Això s'ha fet en altres pobles.

Elh.- No em sembla molt fàcil fer aquest treball. La situació de l'atmosfera en un lloc depèn de molts factors variables.

T.F.- Aquí està la clau. Nosaltres hem instal·lat entre 10 i 12 estacions de mesura en diferents atmosferes urbanes i rurals. Hem desenvolupat un mètode matemàtic-estadístic de tractament de dades i hem obtingut una primera aproximació teòrica. D'aquí i depenent dels paràmetres de cada lloc, podem conèixer la cinètica corrosiva d'un determinat tipus d'acer. Posteriorment, utilitzant aquest model estadístic i introduint dades de contaminació, meteorologia i altres dades de diferents llocs del País Basc, podem obtenir la corrosió teòrica del País Basc.

Polipirrol obtingut a intensitat de corrent constant i oxidació anòdica.

Així s'ha fet en molts llocs. A mi no em sembla molt fiable aquest mètode per al nostre cas. En l'altra població hi ha vents predominants o la climatologia està molt definida, però en la nostra no existeix. Els estudis realitzats sobre la situació de Bilbao han demostrat que aquesta situació no es repeteix en cap altre lloc d'Europa. És per això que al País Basc s'haurien d'instal·lar almenys 60-70 estacions de mesura per a l'estudi de la corrosió i la realització simultània de mapes de corrosió in situ.

Un altre dels projectes amb LABEIN és l'estudi de l'estat de corrosió de l'armadura de formigons siderúrgics.

Elh.- Anteriorment ha esmentat també a INASMET. Què feu amb ells?

T.F.- Amb INASMET estem treballant en la corrosió. La veritat és que ha costat molt la col·laboració. Ells treballen l'aspecte tècnic i nosaltres el científic. Els seus punts de vista i els nostres punts de vista són totalment diferents, però la necessitat de vincular-los d'alguna manera ha estat molt positiva. Ells ens han animat a utilitzar paràmetres d'interès tecnològic immediat en la recerca bàsica i nosaltres, des del punt de vista científic, els hem proporcionat informació que els ha resultat útil per a resoldre problemes tecnològics.

C

Crec que la col·laboració amb aquests centres és molt positiva i molt positiva, ja que ells no tenen la visió científica que tenim i no tenim la capacitat que tenim de donar resposta immediata als problemes tecnològics, per la qual cosa el treball conjunt de totes dues parts pot donar fruits.

Elh.- D'on obteniu subvencions per a dur a terme els vostres treballs?

T.F.- Obtenim de diferents fonts de finançament: Les fonts són la Universitat del País Basc, el Govern Basc, CAICYT (ara Direcció General de Recerques Científiques i Tècniques) i la Diputació Foral de Guipúscoa. No obstant això, la major ajuda (encara que no sigui competència en la seva poder) la rebem de la Diputació Foral de Guipúscoa i d'altres col·lectius que treballen en la Facultat. Al meu entendre, és d'agrair profundament l'aposta de la Diputació Foral de Guipúscoa per impulsar la recerca.

Elh.- Tenen alguna relació amb altres centres de recerca al marge d'INASMET i LABEIN?

Metall recobert de politiofeno.

T.F.- Estem treballant amb altres grups de la Universitat del País Basc. Per exemple, amb la Facultat d'Informàtica. Des del punt de vista de la corrosió s'està treballant en el tractament de les imatges. Mitjançant un microscopi s'analitza la superfície del metall i s'emmagatzemen les imatges obtingudes. Els d'informàtica estan desenvolupant un programa que decidirà fins a quin punt la superfície està atacada amb aquestes imatges.

D'altra banda, tenim estretes relacions amb altres centres de l'Estat com l'Institut Roca Solano, el Centre Nacional de Recerques Metal·lúrgiques, la Universitat de Santiago de Compostel·la i la Universitat Autònoma de Madrid. Les nostres persones de laboratori treballen diversos dies a l'any en aquests centres per a treballar o intercanviar idees amb noves tècniques com la microscòpia d'efecte túnel.

També enviem als membres del grup fora de l'Estat perquè vegin que el nivell de recerca que es realitza en el mateix és equivalent al que nosaltres fem i es confidan del valor del seu treball. A nivell europeu tenim estretes relacions amb la Universitat de París 7 i amb la Universitat de Southampton. Estem a punt d'iniciar relacions amb universitats sud-americanes.

Elh.- Vols acabar amb alguna cosa més?

T.F.- Crec que cal destacar el treball que s'està realitzant en els centres de la Universitat del País Basc, i sobretot en la Facultat de Química de Sant Sebastià, en matèria de recerca. Potser la gent del carrer no té coneixement d'això i nosaltres, els investigadors, som els més culpables, perquè no sabem treure a la llum el que fem. Crec que el treball destacable que s'està fent aquí en els laboratoris de la Facultat és que hem d'ensenyar-lo a la gent, que li devem una explicació (com usem diners públics). També vull agrair l'oportunitat que ens ha donat Elhuyar per a treure a la llum el nostre treball.