Los materiales que componen las estructuras —especialmente el acero— tienden a desgastarse y deteriorarse con el paso de los años. Según la Asociación para la Protección y el Rendimiento de los Materiales (antes Nace Internacional), dicha degradación provoca pérdidas económicas equivalentes al 3% del PBI mundial, lo que representa entre USD 2.2 y 2.5 billones de dólares al año.
Para enfrentar esta problemática, el Grupo de Investigación de Corrosión de Materiales de la
Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) se encuentra desarrollando nuevos productos para frenar el deterioro de los materiales y las estructuras. Este equipo de trabajo es dirigido por la doctora
Karin Paucar Cuba, una experta en el desarrollo de nuevas fórmulas anticorrosión.
Cabe resaltar que una de las técnicas anticorrosión más comunes es el uso de inhibidores, que son sustancias que, adicionadas en pequeñas cantidades, reducen la velocidad a la que se corroe un material cuando está expuesto a un medio corrosivo determinado.
Los inhibidores pueden ser sustancias de naturaleza orgánica o inorgánica, y pueden obtenerse sintéticamente o a partir de
productos naturales. “Con el transcurrir del tiempo se está observado que las sustancias sintéticas tienden a ser más contaminantes que las naturales, y es por eso que, frente a la necesidad de
conservación ambiental, se está buscando fabricar sustancias más amigables como el medio ambiente", explica la doctora Paucar a la
Agencia Andina.
Inhibidores de corrosión a partir de plantas
Para elaborar inhibidores orgánicos y naturales, los investigadores estudiaron la utilidad de la guanábana; específicamente, sus hojas. Estas plantas se ponen en agua o etanol y, bajo un proceso de inmersión por un tiempo y condiciones preestablecidas, se obtiene un inhibidor.
A fin de probar su eficacia, se utiliza el líquido para recubrir el acero. Se puede disolver el inhibidor en un medio ácido —por ejemplo, al ácido clorhídrico, que es utilizado para la limpieza de superficies metálicas, pero que, luego de un tiempo, empieza a 'atacar' al metal, reduciendo así su espesor—, y después sumergir el metal para verificar su eficacia.
Así, el metabolito orgánico, que es el que permite proteger al metal, se adhiere a la superficie y, de alguna manera, como una especie de capa de protección, evita que el agente agresivo ataque al metal y retrasa la corrosión.
"Lo que se trata es de mantener el espesor que, estructuralmente, permita que el material metálico actúe con las propiedades mecánicas que se necesitan", señala la doctora Karin Paucar.
Según indica la especialista, se obtuvieron muy buenos resultados con los extractos de las hojas de la guanábana, aunque también se estudió la cáscara y la semilla del fruto, subproductos que, generalmente, no se utilizan.
Un segundo proyecto, orientado a la misma línea de trabajo, está relacionado al uso de pinturas aislantes para proteger determinado material de la hostilidad del medio exterior. “Hemos tratado de incorporar estos extractos, aunque de otras plantas, en pinturas, y hemos medido las propiedades anticorrosivas cuando se encuentran presentes dentro del recubrimiento”, asevera la investigadora.
Altos niveles de efectividad de protección a materiales
Generalmente, el grado de protección o inhibición se suele reportar en valores de eficiencia de inhibición o velocidad de corrosión. Para el caso de la guanábana, los resultados arrojaron un 95% de inhibición, aproximadamente. Estos índices son similares a los obtenidos en otros tipos de inhibidores orgánicos.
“Hicimos la comparación con un inhibidor orgánico y las eficiencias fueron similares. Inclusive, pusimos las muestras con una concentración igual de ambos inhibidores en el medio ácido y hemos alcanzado resultados muy parecidos”, asegura.
En cuanto a la
contaminación, por ser un material orgánico y natural, es amigable con el
medio ambiente, aunque aún se están evaluando los daños que podría causar al ser humano.
“Junto a la Universidad Científica del Sur probamos también con la Chuquiraga spinosa y la Buddleja incana, las cuales resultaron en buenos índices de eficiencia de inhibición en medio ácido, pero menores: entre 80% y 85% en medio ácido y entre 70% y 80% en un medio salino”, revela.
Esta investigación fue financiada por Innóvate Perú, con un monto total de S/ 360 mil soles. Además, contó con el apoyo logístico de la UNI.
¿Cómo evitar la corrosión?
Es común ver que, durante las construcciones, las varillas de fierro son dejadas al aire libre. Con el tiempo, el CO2 ingresa a través del concreto y lo acidifica, lo cual genera que se corroan las varillas. Hay casos en los que la extrema corrosión de estas las termina dejando inutilizables.
Incluso, al reiniciar la construcción, se corre el peligro de tener varillas inseguras que no garanticen la estabilidad de una estructura.
“Por eso, se recomienda no dejar estructuras o metales al aire libre si después se desea continuar haciendo la construcción, porque vamos a encontrar una varilla oxidada, sobre todo si es dejada al descubierto y sin concreto. Además, si el concreto se deja sin pintar por mucho tiempo, el CO2 también va a ingresar por allí”, afirma la experta.
Innato gusto por la química
Desde que era estudiante, la doctora Paucar se interesó por las ciencias, especialmente por la química. Cuando ingresó a la UNI, no dudó mucho en optar por estudiar Ingeniería Química. “Allí pude observar en qué trabajaban mis profesores, los proyectos y trabajos que realizaban, así como su propia experiencia profesional. Eso es lo que, de alguna manera, motiva al alumno para seguir en estas áreas”, opina.
Luego de terminar su carrera en la UNI, continuó sus estudios en la Pontificia Universidad Católica del Perú, en donde obtuvo una Maestría en Química; y, en la Universidad Complutense de Madrid, logró titularse como Doctora en Química Avanzada.
Afortunadamente, como ella misma señala, no tuvo muchos problemas para hacerse camino en el mundo de las ciencias siendo mujer. Desde pequeña, sus padres fueron muy entusiastas con la idea de que estudiara una carrera universitaria, al igual que lo fueron con sus hermanos. Eso sí, ha visto que en su especialidad hay más hombres que mujeres. Sin embargo, anima a todos a perseguir sus sueños, sin importar su género.
“Cuando estaba interesada en estudiar un posgrado no tenía los recursos suficientes. Pero salió una convocatoria de becas de Concytec [para la Maestría] y de la Fundación Carolina - UNI [para el Doctorado]; postulé y gané. Menciono esto porque lo único que podría recomendar es que persigan su sueño, que persistan en lo que quieren realizar porque, finalmente, todos los caminos te llevan a lo que quieras lograr, pero hay que persistir”.