Une recherche critique
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Les alliages au nickel résistant à la corrosion peuvent-ils être utilisés pour le revêtement des
réacteurs pour l'oxydation dans l'eau supercritique ?
Nickel magazine, Mars 18, 2003 -- Les membres d'un consortium international qui étudie l'oxydation dans l'eau supercritique (SCWO) en tant que moyen pour la destruction de produits chimiques organiques sont prudemment optimistes par rapport aux activités de recherche au sein du laboratoire de corrosion H. H. Uhlig du Massachusetts Institute of Technology (MIT).
En effet, de premiers résultats indiquent qu'il ne sera éventuellement pas nécessaire de revêtir les réacteurs de SCWO de platine mais qu'il serait éventuellement possible d'utiliser des alliages au nickel moins onéreux à cette fin.
Dans le cadre du processus de SCWO, des contaminations organiques dangereuses ou toxiques contenues dans des rejets aqueux sont rapidement oxydées à des températures d'environ 600° C, des pressions entre 24 et 30 mégapascals, un pH de 2 à 12 et des concentrations d'oxygène allant du niveau de quelques ppm au niveau de plusieurs pour cent. Dans ces conditions, l'eau se comporte comme un gaz dense et devient très soluble pour des substances organiques et des gaz comme l'oxygène et l'azote, créant ainsi un environnement hautement corrosif. Bon nombre de composés organiques sont complètement réduits en dioxyde de carbone, eau et différents acides dans des réactions monophasiques.
Le consortium, qui englobe quelques-uns des principaux producteurs mondiaux d'alliages au nickel (comme par exemple Special Metals, Haynes, ThyssenKrupp VDM et Mitsubishi) ainsi que le Nickel Development Institute, s'est récemment réuni à l'occasion de la conférence annuelle de la NACE International, qui a eu lieu à San Diego, Californie, États-Unis, au mois de mars.
Ce consortium a été créé en octobre 2000 afin d'étudier différentes questions dont la suivante : Les exploitants peuvent-ils contrôler la vitesse de la corrosion de la peau du réacteur et, par ce biais, maîtriser le risque de défaillances du revêtement en contrôlant les paramètres des substances de départ entrant dans le réacteur de SCWO?
Sans tester des substances de départ précises, les scientifiques veulent identifier les facteurs responsables de la forte corrosion dans ces alliages, ce qui permettra aux exploitants de choisir le type de matériau le plus efficace en termes de coût en fonction des substances de départ
À l'aide de sondes développées par la Penn State University, les scientifiques du MIT testent différents alliages au nickel avec une grande variété de températures, de potentiels d'oxydation et de pH.
Même si la quantité de données disponible est encore assez restreinte, ces données indiquent que les alliages au nickel pourraient présenter une performance satisfaisante dans des conditions d'oxydation et de pH relativement agressives - c'est-à-dire dans un milieu qui est idéal pour la destruction des produits chimiques dangereux à l'intérieur des réacteurs.
Dans le cadre des premiers tests, des échantillons de fil en N06022 présentaient un "désalliage" significatif du nickel à un pH inférieur à 2. Ils ne présentaient aucune corrosion à un pH plus élevé de 4,5.
"Les expériences initiales ont l'air prometteuses", dit Ronald Latanision, professeur en science et technique des matériaux au MIT. "Les alliages nickel-chrome offrent une plus grande 'fenêtre' d'opération que d'autres alliages et ont donc le plus grand potentiel pour une utilisation dans ces installations."
"Le platine n'est pas la réponse pour cette technologie", poursuit M. Latanision. "Il est simplement trop cher."
Le sujet de la SCWO sera discuté lors d'une réunion à l'occasion de la prochaine conférence annuelle de la NACE, qui aura lieu à la Nouvelle-Orléans, Louisiane, États-Unis, du 28 mars au 1er avril 2004.
Ronald M. Latanision |
