Charla electroquímica con Toribio Fernández

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

A Facultade de Ciencias Químicas de Donostia é moi nova. Comezou hai catorce anos na casa Joan XXIII, xunto ao cemiterio de Altza, e desde hai tres anos atópase nunha nova e funcional casa no campus de Ibaeta. Sendo una facultade nova e cun número reducido de alumnos, a Universidade do País Vasco está á cabeza en investigación. O estudo céntrase no campo dos polímeros ou plásticos e co obxectivo de coñecer en que consiste o equipo de electroquímica local, acudimos ao seu director, Toribio Fernández. Transcribimos a continuación as palabras deste simpático home nado na montaña de León.

Elh.- Pódesnos explicar a historia do grupo electroquímico?

Toribio Fernández, xefe do Grupo de Electroquímica da Facultade de Química de San Sebastián.

Toribio Fernández.- A historia tivo bastantes altibaixos. Como ti sabes, é habitual que haxa incidencias nas novas facultades.

Eu son electroquímico de estudo, pero cando vin á facultade comezaban as investigacións sobre polímeros, que son a especialidade principal que se ensina nesta facultade. Entón non tiñamos grandes recursos. Con todo, ao redor de 1981 os de Roca Solana de Madrid deixáronnos un par de potenciostatos e comezamos a traballar con estas ferramentas. Traballabamos en polimerizaciones iniciadas con parellas redox e pensamos que en lugar de usar pares redox poderiamos utilizar electrodos. Así que empezamos a traballar en electropolimerización.

Por outra banda, a miña formación estivo relacionada coa corrosión e dado que estando en Euskal Herria non había ningún grupo que estudase a corrosión, pensamos que tamén debiamos investigar sobre a corrosión. Ademais, desta maneira a nosa investigación estaría máis relacionada coas esixencias e necesidades do medio ambiente social. Por tanto, comezamos a analizar a corrosión cara a 1982.

Elh.- Cantas persoas estades a traballar actualmente en equipo?

T.F.- No equipo estamos a traballar unhas doce persoas. Nove ou dez facultades e outras en INASMET e LABEIN. Con estes dous centros temos una estreita relación científica.

Elh.- Que tipo de investigación facedes: teórica ou práctica?

T.F.- É una investigación teórica que nós realizamos, pero que utiliza una perspectiva moi práctica. O traballo que estamos a desenvolver con INASMET e LABEIN está dirixido a procesos tecnolóxicos de gran interese práctico. A posta en marcha de procesos prácticos de interese industrial require dunha formación teórica que aquí se realiza na facultade. A parte práctica realízase en INASMET e LABEIN.

Elh.- Cales son as liñas de investigación que desenvolve o seu equipo?

T.F.- Existen dúas liñas principais: a xeración electroquímica de polímeros (somos o único grupo do Estado que traballa sistematicamente neste tipo de traballos) e a corrosión. No campo da investigación básica e no que se refire á xeración electroquímica de polímeros, preténdese coñecer a formación destes polímeros, o proceso que se produce na interfase entre o electrodo e a solución. En ocasións o polímero fórmase en disolución, noutras fórmanse produtos non poliméricos na superficie do electrodo e noutras. Que goberna?

Traballando no laboratorio de electroquímica.

Nós queremos saber iso. O descubrimento que aparece na literatura é empírico; vanse a pór uns determinados disolventes e electrolitos e a conclusión é a mesma. Nós queremos saber o porqué disto e aplicalo despois paira solucionar problemas prácticos. Traballamos na creación de polímeros non condutores. Con eles pretendemos superar os procesos de electrodeposición que actualmente se utilizan paira protexer os automóbiles. Estes métodos permiten fornecer aos procedementos anticorrosivos dos automóbiles una garantía de entre 8 e 10 anos. Nós queremos crear películas de polímeros in situ sobre o metal.

Outra rama de gran actualidade en electropolimerización é a dos polímeros condutores. Cando nós empezamos neste campo hai cinco anos, non estaba de moda. Os polímeros condutores poden ter grandes aplicacións no futuro: pinturas anti-radar, novos sensores químicos e biolóxicos, novas baterías lixeiras, novos electrocatalizadores, microelectrónica, etc.

Estamos a desenvolver novos métodos electroquímicos que axuden a tomar decisións rápidas na industria en materia de corrosión. Quero dicir que me vén o industrial dicindo que ten que comprar novas cubas paira o transporte do ácido triocilínico e que lle ofrecen dous tipos de aceiro diferentes e que el quere saber cal é o máis adecuado. Estamos en condicións de responder a través dun test en dez minutos. No seu caso indicaráselle o tipo de aceiro máis conveniente.

Elh.- Tamén estades a traballar en biocorrosión, non?

T.F.- Si, e estes procesos teñen un gran interese. Segundo o medio ambiente no que viven as bacterias, poden producir produtos que poden dar lugar a procesos de corrosión moi localizados. As bacterias, pola súa banda, poden xerar procesos de corrosión que deterioren calquera estrutura a longa distancia. A das bacterias que reducen o sulfato é un bo exemplo e a través dun proceso anaeróbico crean sulfuro en ambientes con gran contido de materia orgánica. O cheiro a ovo podrecido presente nalgúns arroios, sumidoiros e pantanos é debido á redución anaeróbica que realizan as bacterias.

Paira ver o dano que poden causar estas bacterias tomemos o caso da bahía de Pasaia. A contaminación pola causa das papeleiras é elevada e por tanto elevada concentración de sulfuros. A auga de refrixeración que toma a central termoeléctrica de Lezo desde a bahía de Pasaia ten una gran concentración de sulfuros e fórmanse orificios nos novos intercambiadores de calor durante dúas ou tres días. O novo intercambiador de calor non está protexido pola capa de sulfuro como os antigos. Por tanto, os intercambiadores antigos compórtanse como cátodos e o novo compórtase como ánodo, perforándose en poucos días.

Nós tratamos de simular o proceso bacteriano mediante métodos electroquímicos e estamos a desenvolver uns tests rápidos paira coñecer o comportamento dos materiais en diferentes condicións. Se fixésemos cultivos bacterianos paira lograr este obxectivo, necesitariamos entre 15 e 20 días paira chegar á mesma conclusión. Nós queremos conseguir a conclusión mediante un procedemento electroquímico adecuado e conciso, é dicir, coñecer o comportamento do material.

Oculares do microscopio.

Este é un tema moi atractivo. De feito, son miles as bacterias que dependendo do medio ambiente poden alterar o metabolismo, dando lugar a estruturas metálicas e sustancias que atacan aos plásticos.

Fdo.- Como puidemos comprobar, asinaron un convenio coa Deputación Foral de Gipuzkoa paira o estudo das augas potables. Que traballo tedes que facer?

T.F.- Temos que facer un estudo moi bonito sobre a corrosividad das subministracións de auga da provincia. Todas as augas potables son diferentes desde o punto de vista físico-químico e ademais actúan de forma diferente. Nos encoros e depósitos colocáronse probas de cobre, aceiro galvanizado, aceiro doce e aceiro fundido e analízase o seu comportamento fronte á corrosión en base á perda de peso dos mesmos. Así mesmo, desenvolveremos procedementos paira simular en laboratorio o que ocorre na natureza mediante procesos electroquímicos. Queremos desenvolver métodos rápidos paira simular en laboratorio o ataque que sufrirán probas mergulladas na auga durante tres anos. Cal é o obxectivo? Pois que cando desde o Concello ou desde a Deputación dinnos que queren utilizar un novo material no seu sistema de abastecemento de auga, entre todas as ofertas póidase coñecer o mellor da corrosión.

Elh.- Cal é o voso proxecto con LABEIN?

T.F.- Estamos a realizar xunto con LABEIN un estudo de corrosión ambiental. Eles están a facer un desenvolvemento tecnolóxico e práctico e nós sacamos conclusións científicas. Neste traballo xa realizamos varias teses doutorais.

Aceiros, aluminio, cobre, etc. estamos a estudar a corrosión que se produce cando se deixan no aire. O obxectivo final deste estudo é a realización dun mapa de corrosión do País Vasco que determine o efecto corrosivo dos distintos tipos de atmosfera do País Vasco. Isto fíxose noutros pobos.

Elh.- Non me parece moi fácil facer ese traballo. A situación da atmosfera nun lugar depende de moitos factores variables.

T.F.- Aí está a clave. Nós instalamos entre 10 e 12 estacións de medida en diferentes atmosferas urbanas e rurais. Desenvolvemos un método matemático-estatístico de tratamento de datos e obtivemos una primeira aproximación teórica. De aí e dependendo dos parámetros de cada lugar, podemos coñecer a cinética corrosiva dun determinado tipo de aceiro. Posteriormente, utilizando este modelo estatístico e introducindo datos de contaminación, meteorología e outros datos de diferentes lugares do País Vasco, podemos obter a corrosión teórica do País Vasco.

Polipirrol obtido a intensidade de corrente constante e oxidación anódica.

Así se fixo en moitos lugares. A min non me parece moi fiable este método paira o noso caso. Na outra poboación hai ventos predominantes ou a climatoloxía está moi definida, pero na nosa non existe. Os estudos realizados sobre a situación de Bilbao demostraron que esta situación non se repite en ningún outro lugar de Europa. É por iso que no País Vasco deberíanse instalar polo menos 60-70 estacións de medida paira o estudo da corrosión e a realización simultánea de mapas de corrosión in situ.

Outro dos proxectos con LABEIN é o estudo do estado de corrosión da armadura de formigóns siderúrxicos.

Elh.- Anteriormente mencionou tamén a INASMET. Que facedes con eles?

T.F.- Con INASMET estamos a traballar na corrosión. A verdade é que custou moito a colaboración. Eles traballan o aspecto técnico e nós o científico. Os seus puntos de vista e os nosos puntos de vista son totalmente diferentes, pero a necesidade de vinculalos dalgunha maneira foi moi positiva. Eles animáronnos a utilizar parámetros de interese tecnolóxico inmediato na investigación básica e nós, desde o punto de vista científico, proporcionámoslles información que lles resultou útil paira resolver problemas tecnolóxicos.

C

Creo que a colaboración con estes centros é moi positiva e moi positiva, xa que eles non teñen a visión científica que temos e non temos a capacidade que temos de dar resposta inmediata aos problemas tecnolóxicos, polo que o traballo conxunto de ambas as partes pode dar froitos.

Elh.- De onde obtedes subvencións paira levar a cabo os vosos traballos?

T.F.- Obtemos de diferentes fontes de financiamento: As fontes son a Universidade do País Vasco, o Goberno Vasco, CAICYT (agora Dirección Xeral de Investigacións Científicas e Técnicas) e a Deputación Foral de Gipuzkoa. Con todo, a maior axuda (aínda que non sexa competencia na súa poder) recibímola da Deputación Foral de Gipuzkoa e doutros colectivos que traballan na Facultade. Na miña opinión, é de agradecer profundamente a aposta da Deputación Foral de Gipuzkoa por impulsar a investigación.

Elh.- Teñen algunha relación con outros centros de investigación á marxe de INASMET e LABEIN?

Metal recuberto de politiofeno.

T.F.- Estamos a traballar con outros grupos da Universidade do País Vasco. Por exemplo, coa Facultade de Informática. Desde o punto de vista da corrosión está a traballarse no tratamento das imaxes. Mediante un microscopio analízase a superficie do metal e almacénanse as imaxes obtidas. Os de informática están a desenvolver un programa que decidirá até que punto a superficie está atacada con estas imaxes.

Doutra banda, temos estreitas relacións con outros centros do Estado como o Instituto Roca Solano, o Centro Nacional de Investigacións Metalúrxicas, a Universidade de Santiago de Compostela e a Universidade Autónoma de Madrid. As nosas persoas de laboratorio traballan varios días ao ano nestes centros paira traballar ou intercambiar ideas con novas técnicas como a microscopía de efecto túnel.

Tamén enviamos aos membros do grupo fose do Estado para que vexan que o nivel de investigación que se realiza no mesmo é equivalente ao que nós facemos e se confidan do valor do seu traballo. A nivel europeo temos estreitas relacións coa Universidade de París 7 e coa Universidade de Southampton. Estamos a piques de iniciar relacións con universidades suramericanas.

Elh.- Queres terminar con algo máis?

T.F.- Creo que hai que destacar o traballo que se está realizando nos centros da Universidade do País Vasco, e sobre todo na Facultade de Química de San Sebastián, en materia de investigación. Quizá a xente da rúa non teña coñecemento diso e nós, os investigadores, somos os máis culpables, porque non sabemos sacar á luz o que facemos. Creo que o traballo destacable que se está facendo aquí nos laboratorios da Facultade é que temos que ensinalo á xente, que lle debemos una explicación (como usamos diñeiro público). Tamén quero agradecer a oportunidade que nos deu Elhuyar paira sacar á luz o noso traballo.