Una de las características más relevantes de los materiales expuestos al hidrógeno, junto con su susceptibilidad a la fragilización, es su permeación. Una de las estrategias más utilizadas para el diseño de tanques de almacenamiento, tuberías de distribución y, especialmente, para la reconversión de infraestructuras existentes, es la aplicación de recubrimientos barrera frente a la permeación de hidrógeno.
Uno de los principales focos de trabajo de TEKNIKER dentro del proyecto ONZTHI II es el desarrollo de recubrimientos avanzados capaces de reducir o retrasar la permeación de hidrógeno en metales expuestos a atmósferas de hidrógeno presurizado. Para evaluar su eficacia, se determina el denominado Permeation Reduction Factor (PRF) y se caracteriza la tipología de trampas de hidrógeno presentes tanto en el material base como en los recubrimientos aplicados.
Este proceso requiere el desarrollo de una metodología de caracterización robusta y fiable. Uno de los objetivos de TEKNIKER es la creación de una metodología armonizada que permita identificar el número y tipo de trampas de hidrógeno —reversibles e irreversibles— en materiales metálicos, y que pueda ser posteriormente escalada al estudio de recubrimientos.
Para la caracterización de la permeabilidad mediante técnicas electroquímicas, se emplea una celda electroquímica doble Devanathan‑Stachurski, siguiendo la norma ISO 17081. Ambas celdas cuentan con una configuración de tres electrodos: un electrodo de referencia (RE), un contraelectrodo o electrodo auxiliar (CE) y un electrodo de trabajo (WE), que corresponde a la muestra en estudio.
Esta misma configuración experimental se está utilizando para la identificación y análisis de trampas de hidrógeno mediante dos estrategias complementarias: transitorios consecutivos y técnicas de transient‑decay. La metodología desarrollada permite:
- Eliminar efectos transitorios asociados a la superficie.
- Obtener coeficientes de difusión representativos del material.
- Analizar la presencia de trampas reversibles e irreversibles.
- Diferenciar entre difusión aparente y difusión efectiva.
- Evaluar la estabilidad microestructural del material y de los recubrimientos.
- Analizar la fiabilidad y reproducibilidad de los ensayos.
En los próximos meses, esta metodología se aplicará a recubrimientos desarrollados mediante tecnologías PECVD, con el objetivo de caracterizar su efecto barrera frente a la permeación de hidrógeno y avanzar en soluciones que contribuyan a una infraestructura energética más segura y eficiente.
