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“AVANCES EN EL CONTROL Y MITIGACIÓN DE LA CORROSIÓN INFLUENCIADA MICROBIOLÓGICAMENTE (MIC) EN ACEROS AL CARBONO DE LA INDUSTRIA OIL&GAS EMPLEANDO RECUBRIMIENTOS COMPUESTOS ORGÁNICOS. ESTADO DEL ARTE.” MONOGRAFÍA PARA OBTENER EL TÍTULO DE ESPECIALISTA EN GESTIÓN DE LA INTEGRIDAD Y CORROSIÓN PRESENTA: ING. DIEGO ALEJANDRO NIÑO PORTILLA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA BOGOTÁ 2023 2 AVANCES EN EL CONTROL Y MITIGACIÓN DE LA CORROSIÓN INFLUENCIADA MICROBIOLÓGICAMENTE (MIC) EN ACEROS AL CARBONO DE LA INDUSTRIA OIL&GAS EMPLEANDO RECUBRIMIENTOS COMPUESTOS ORGÁNICOS. ESTADO DEL ARTE DIEGO ALEJANDRO NIÑO PORTILLA Monografía para optar por el título de ESPECIALISTA EN GESTIÓN DE LA INTEGRIDAD Y CORROSIÓN UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESPECIALIZACIÓN EN GESTIÓN DE INTEGRIDAD Y CORROSIÓN BOGOTÁ. 2023 3 DEDICATORIA Y AGRADECIMIENTOS Este proyecto va dedicado a mi compañera de vida María Pineda quien siempre se ha esmerado por ayudarme a cumplir mis sueños, exponiendo mis metas como logros que siento son posibles de alcanzar con su perseverancia y apoyo incondicional, agradezco a Dios por tenerte a mi lado vida mía. De igual manera dedico este logro a mi madre Lucila Portilla a quien siempre sueño entregarle mi crecimiento profesional y a mi suegra Magdalena Blanco a quién considero como mi segunda madre y que en las noches más difíciles siempre ha estado brindándome su presencia y fortaleza, por esto siempre compartirá mis triunfos también como los suyos. Por otra parte, agradezco a todos aquellos que han intervenido en mi formación como persona, pues todos han aportado algo para mi vida y para mi ser. Doy gracias a la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia por permitirme formar parte de la institución como estudiante de posgrado en la Facultad de Ingenierías. A todos los Doctores y Profesores que realizan un trabajo de docencia en este posgrado, las lecciones aprendidas en nuestras clases serán muy asertivas en mi futuro como profesional. Por: Diego Alejandro Niño Portilla. 4 CONTENIDO Pág. 1. OBJETIVOS ................................................................................................. 11 1.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................... 11 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................ 11 2. METODOLOGÍA .......................................................................................... 12 3. ESTADO DEL ARTE .................................................................................... 13 3.1 CORROSIÓN INFLUENCIADA POR MICROORGANISMOS ......................... 13 3.2 BIODISPONIBILIDAD DE MICROORGANISMOS ........................................... 16 3.2.1 Factores que intervienen en el desarrollo de microorganismos .................... 21 3.3 BIOFILMS ........................................................................................................ 24 3.3.1 Factores influyentes en la formación de biofilm ............................................ 27 3.4 MECANISMOS DE ATAQUE EN LA BIOCORROSIÓN .................................. 28 3.5 MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN ANTE LA MIC ..................... 35 3.6 TECNOLOGÍAS NOVELES EMPLEADAS PARA EL CONTROL DE LA MIC . 39 4. RECUBRIMIENTOS POLIMÉRICOS PARA EL CONTROL Y MITIGACIÓN DE LA MIC. ............................................................................................................ 42 4.1 NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LA MIC. ....................................................... 42 4.2 RECUBRIMIENTOS ORGÁNICOS .................................................................. 46 4.3 ANÁLISIS DE CONSULTA PARA LOS RECUBRIMIENTOS ORGÁNICOS Y MITIGACIÓN MIC. ................................................................................................. 55 5. CONCLUSIONES ........................................................................................ 58 BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 61 5 LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1. Microorganismos asociados a la MIC. ................................................. 17 Tabla 2. Métodos de protección y prevención ante la MIC............................... 36 Tabla 3. Mecanismos de mitigación MIC............................................................ 39 Tabla 4. Estudios prospectivos de recubrimientos modificados para combatir la MIC. ................................................................................................................... 46 Tabla 5. Artículos y sus recubrimientos ante la MIC. ....................................... 56 6 LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Diagrama de flujo del desarrollo de monografía. .............................. 12 Figura 2. Corrosión e interrelación. ................................................................... 14 Figura 3. Imágenes SEM de células SRB sobre acero al carbono WPB. ........ 19 Figura 4. Imágenes SEM de células be bacterias P.aueroginosa sobre acero SS304L. ................................................................................................................. 20 Figura 5. Secuencia de formación y propagación de biofilms. ........................ 25 Figura 6. Esquema simplificado de los principales procesos de daño causados por diferentes microorganismos de tuberías de acero al carbono. ................ 29 Figura 7. Representación esquemática de inhibidores verdes. ....................... 38 7 RESUMEN Este estudio en forma de monografía permite examinar a detalle, los avances en el control y mitigación de la corrosión influenciada microbiológicamente (MIC), que se produce en los aceros al carbono empleados en la industria del Oil&Gas mediante el uso y aplicación de recubrimientos compuestos orgánicos. Realizando análisis y consultas bibliográficas de artículos investigativos en diferentes motores de búsqueda o bases de datos, que permitieron determinar: los principales agentes que causan la MIC (bacterias, hongos, arqueas y algas); los mecanismos de daño que tiene este tipo de corrosión, M-MIC y ETT-MIC como casos actuales de estudio, teniendo en cuenta que, existe una gran variedad de estudios que emplean mecanismos de control y mitigación de la MIC novedosos para estos días. Logrando evidenciar que, una de las formas más comunes para proteger metales como el acero al carbono son los recubrimientos orgánicos, no obstante, estos no cumplen con los requerimientos de desempeño esperados cuando se trata de combatir la MIC; es entonces que, a través de modificaciones en su matriz polimérica con compuestos de diferente categoría, se observan mejoras en las propiedades de estos nuevos recubrimientos capaces de hacer frente a dicho mecanismo de daño. 8 Esto permitió establecer que la mejor tecnología emergente y prospectiva para implementar en los recubrimientos capaces de combatir la MIC, son los que poseen nanocompuestos o nanopartículas (agentes que actúan como inhibidores, biocidas y antiincrustantes) adicionadas a una matriz polimérica, pues actualmente sus métodos de sintetización han avanzado lo suficiente para dar pie a una posible implementación a escala comercial e industrial en unos próximos años. 9 JUSTIFICACIÓN La industria del Oil&Gas posee relación con diversas industrias, particularmente por temas económicos y de prestación de servicios, los materiales mayoritariamente usados ingenierilmente son los aceros al carbono, un material que a nivel global es reconocido por poseer excelentespropiedades mecánicas; que desde el punto económico es un factor altamente atractivo para cualquier sector de forma general, sin embargo, su estabilidad electroquímica se ve afectada, pues existen diversos factores que generan la degradación de la aleación causando lo que se conoce como corrosión1. Por consiguiente, la organización API (American Petroleum Institute) ha desarrollado estándares y guías para el control y manejo de la corrosión, tomando como referencias documentos técnicos emitiditos por otras organizaciones como la AMPP (The Association for Materials Protection and Performance) (antiguamente NACE) o ISO (International Organization for Standardization). Un claro ejemplo de norma es la API RP 571 “Mecanismos de daño en equipos fijos de la industria de la refinación de 2020”, este documento establece los múltiples mecanismos de daños, entre ellos los asociados a la corrosión del acero al carbono, como la corrosión 1 KHAN, M. I., & ISLAM, M. R. The Petroleum Engineering Handbook: Sustainable Operation. In The Petroleum Engineering Handbook: Sustainable Operations., 1a Ed., Gulf Publising Company2007. 2-40p. 10 atmosférica, corrosión galvánica, corrosión bajo aislamiento CUI, corrosión-erosión y corrosión influenciada microbiológicamente (MIC)2. En la MIC interfieren diferentes tipos de microorganismos que afectan y promueven dicha corrosión; además su crecimiento depende directamente de las condiciones ambientales aptas para su desarrollo, esto genera diferentes morfologías de daño como por ejemplo la formación de picaduras o en el caso de tuberías los productos de corrosión llegan a generar costras internas que causan taponamientos impidiendo flujo regular en ellas. Dado el alcance y la severidad de los daños que puede darse en este tipo corrosión se hace pertinente indagar sobre formas de control y mitigación actualmente empleadas o emergentes para combatir la MIC en estos materiales, usando técnicas de protección contra la corrosión más rentable y comercialmente viable para este caso de estudio, los recubrimientos compuestos de tipo orgánico3. 2 MEISNER, T. O., & LEFFLER, W. L. Oil & Gas pipelines in nontechnical language, M. Patterson.,1a ed. PennWell Corporation 2006. 3-19p. 3 GUO, Jing, et al. Polymers for combating biocorrosion. En: Frontiers in Materials. 12, marzo, 2018. vol. 5 11 1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVO GENERAL Examinar avances alcanzados en la actualidad para en el control y mitigación de la corrosión influenciada microbiológicamente (MIC) en aceros al carbono de la industria Oil&Gas empleando recubrimientos compuestos orgánicos. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Identificar parte de los agentes microbiológicos y factores ambientales que promueven la MIC en los aceros al carbono. Determinar qué tipos de sistemas de protección han sido empleados en aceros al carbono para controlar y mitigar la MIC en esta industria. Descubrir tecnologías emergentes o prospectivas de los recubrimientos compuestos orgánicos para el control de la MIC de aceros al carbono. Sugerir cuál tecnología de recubrimientos compuestos orgánicos resulta ser más conveniente para una implementación a escala industrial de estos sectores. 12 2. METODOLOGÍA Para el desarrollo de la monografía como se observa a detalle en la ¡Error! No se e ncuentra el origen de la referencia., se estructuró a partir una búsqueda inicialmente de selección de monitores de búsqueda preferentes para la recolección de información veraz, considerando los estudios más relevantes según criterios y aplicativos, que posteriormente fueron analizados a partir del 2017, relacionado a investigaciones sobre tecnologías emergentes de recubrimientos compuestos orgánicos. Figura 1. Diagrama de flujo del desarrollo de monografía. INICIO Selección de motores de busqueda o bases de datos. • Sci-Finder • Scopus • Springer • Science Direct • Google Academic Revisión Bibliográfica. • Articulos Cientificos • Libros • Codigos • Normas • Standards Identificación y selección de articulos o referencias en relación a criteríos de selcción. • Avances en tecnología: 2017 en adelante • Contextualización del tema: 2000 en adelante Lecturas y adapaciones de documetos en segmentos para posterior escritura en el libro. Escritura del libro acerca de tema indagado, considerando: • Referencias • Normas técnicas • Tiempos de entrega Entrega final del documento ténico. FIN 13 3. ESTADO DEL ARTE 3.1 CORROSIÓN INFLUENCIADA POR MICROORGANISMOS Según la American Society for Testing and Materials (ASTM), Cicek nos dice que la corrosión está definida como: “La reacción química o electroquímica entre un material, usualmente un metal, y su ambiente que produce un deterioro del material y sus propiedades”4. En contexto, “Los metales en servicio a menudo dan una impresión superficial de permanencia, pero todos a excepción del oro, son químicamente inestables en exposición a temperatura ambiente y aire saturado con agua (humedad), también son inestables en aire libre de agua. Por lo tanto, en casi todos los ambientes en que los metales están en servicio son potenciales hostiles, y el uso satisfactorio de ellos depende de mecanismos de protección”5, siendo también el proceso inverso a la metalurgia extractiva, teniendo en cuenta que los metales son menos estables termodinámicamente en su estado elemental que en su forma mineral6.Hay diferentes formas de categorizar la corrosión, entre ellos los 4 CICEK, V. Corrosion of Materials. In Corrosion Engineering. 1a Ed. John Willey & Sons 2014., 1– 19p. 5 TALBOT, David E. J. y TALBOT, James D. R. Corrosion Science and Technology. 3a ed. [s.l.]: Taylor & Francis Group, 2018. 568 p. ISBN 9781351259910. 6 BEAVERS, J. A., & PEABODY, A. W. Introduction to corrosion. Control of Pipeline Corrosion, 3a Ed. Nace International 2014., 1–5 p. 14 que adoptan los procesos de corrosión influenciados por otros procesos y aquellos que no7. Figura 2. Corrosión e interrelación. Fuente: GAVERICK, L. Introduction to Forms of Corrosion, Corrosion in the Petrochemical Industry, 2a Ed, ASM International 2015., 3–39p. Una categorización simple como se observa en la Figura 2, hace referencia a la corrosión uniforme asociados a procesos de corrosión que puede ser galvánica, atmosférica, acuosa o gaseosa; la corrosión localizada ocurre en zonas discretas del material como la picadura sobre superficies pasivadas; la degradación mecánicamente asistida como: la cavitación, la corrosión por erosión y la corrosión 7 GAVERICK, L. Introduction to Forms of Corrosion, Corrosion in the Petrochemical Industry, 2a Ed, ASM International 2015., 3–39p. Corrosión Uniforme Galvánica Atmosférica Acuosa Gaseosa Localizada Picadura 15 por fatiga derivado de la ruptura ambientalmente inducida donde los esfuerzos son una influencia externa para el desarrollo de esta, un ejemplo de esto sería la fractura inducida por esfuerzo y corrosión y la corrosión influenciada por microrganismos, cuyas interacciones pueden asociarse con corrosión uniforme y localizada 8; 9; 10; 11.Como se observa en la Figura 2. La corrosión influenciada microbiológicamente descrita por sus siglas en inglés MIC, identificada como: corrosión inducida microbiológicamente, biocorrosión, corrosión microbiana, corrosión biológica 12; según NACE “es la corrosión afectada por la presencia o actividad (o ambas) de microorganismos en biopelículas sobre la superficie de un material a corroer”13. La MIC es la expresión de la corrosión por la presencia y/o actividadde microrganismos alojados en la superficie de los 8 I. MAREK, Miroslav. Introduction to the fundamentals of corrosion. En: Corrosion: fundamentals, testing, and protection. 9a ed. ASM International, 2003 p. 3-4. 9 EISELSTEIN, L., & HUET, R. Corrosion failure analysis with case histories. En: R. Winston R, Uhlig’s corrosion handbook. 3a Ed., John Wiley & Sons, Inc, 2011. p. 3–14. 10 PAPAVINASAM, S. . Mechanisms. En: S. Papavinasam , Corrosion Control in the Oil and Gas Industry. Elsevier Inc 2014, p. 249–300. 11 SCHWEITZER, P. A. Fundamentals of corrosion Mechanisms, causes, and preventatice methods. En: H. H. Strehblow & P. Marcus. Corrosion Mechanisms in Theory and Practice. 3a Ed. CRC Press 2011, p 5-25. 12 HASHEMI, S. J., BAK, N., KHAN, F., HAWBOLDT, K., LEFSRUD, L., & WOLODKO, J. Bibliometric analysis of microbiologically influenced corrosion (MIC) of oil and gas engineering systems. En: Corrosion, Vol 74. 2018. 13 NACE INTERNATIONAL. Detection, Testing, and Evaluation of Microbiologically Influenced Corrosion on Internal Surfaces of pipeline. En: Detection, Testing, and Evaluation of Microbiologically Influenced Corrosion on Internal Surfaces of Pipelines, Vols. TM0212-201, Issue 21248. 2018. 16 materiales y que a través de su actividad metabólica generan ambientes corrosivos o consumen directamente el material; se puede decir, que este mecanismo incrementa la tasa de corrosión existente 10,13. La MIC es un mecanismo que está altamente relacionado con procesos electroquímicos, por tal motivo tiene mayor investigación en metales, sin dejar atrás que puede afectar a materiales no metálicos como los poliméricos y los compuestos.14 3.2 BIODISPONIBILIDAD DE MICROORGANISMOS Miles de organismos microscópicos están presentes de forma natural en ecosistemas acuáticos como los marinos y de agua dulce, igualmente se encuentran en todas las formas de aguas con fines antropogénicos: industriales o domésticas. Estos organismos incluyen variedad de especies de bacterias, algas y hongos que en presencia de agua tienden a formar un biofilm sobre las superficies inmersas de los materiales estructurales y en su crecimiento exponencial tienden a generar ambientes propicios para incrementar la corrosión15. 14 LITTLE, BRENDA J., & LEE, J. S.. Microbiologically Influenced Corrosion. 1a Ed. John Wiley & Sons, Inc 2007. p XI-XII. 15 LIU, Bo, et al. Microbiologically influenced corrosion of X80 pipeline steel by nitrate reducing bacteria in artificial Beijing soil. En: Bioelectrochemistry. Octubre, 2020. vol. 135, p. 107551. 17 Los microorganismos más involucrados con este proceso corrosivo, usualmente compuesto por múltiples especies hallados en los biofilms según la ¡Error! No se e ncuentra el origen de la referencia.. Tabla 1. Microorganismos asociados a la MIC. MICROORGANISMO DESCRIPCIÓN HONGOS Son microorganismos eucariotas que se reproducen mediante micelios, estos generan MIC debido a la producción de ácidos orgánicos y la desoxigenación dando paso al establecimiento de bacterias de tipo sulfato-reductoras, un ejemplo de este microorganismo es Aspergillus Niger .16 ALGAS Las microalgas conocidas como Diatomeas con reproducción por exosporas y tienen la capacidad de generar ácidos orgánicos que pueden favorecer el desarrollo de otro tipo de microorganismos con mayor efecto para la MIC. ARQUEAS Microrganismos que comparten similitudes a las bacterias, pero poseen genes de tipo eucariota, se ha estudiado que las arqueas con influencia con la MIC son las de tipo metanógenas como la Methanomethylovorans 16 BURT, V. Microbiologically influenced corrosion (MIC). En: V. BURT. Corrosion in petrochemical industry. 2a Ed. ASM International. 2015, p. 45–61. 18 y las arqueas de tipo aeróbicas halófilas como la Natronorubrum tibetense .17; 18. BACTERIAS Microorganismos de tipo procariota, ligados con mecanismos de daño y procesos corrosivos relacionados a la MIC, como: corrosión general, CUI, por H2S, enfriamiento del agua, galvánica, stress corrosion cracking y hasta por CO2 13 ;19;20 ya sea en medios aeróbicos o anaeróbicos. Algunos tipos de bacterias representan un gran riesgo debido a su alto impacto en el aumento de la corrosividad de los materiales MIC: -Bacterias sulfato reductoras SRB por sus siglas en inglés (Desulfovibrio desulfuricans, Desulfovibrio vulgaris, Acetomicrobium, Citrobacter sp., entre otras) siendo las más estudiadas debido al efecto adverso que tienen sus productos metabólicos, desencadenando corrosión localizada con alta tasa de penetración21. 17 QIAN, Hongchang, et al. Laboratory investigation of microbiologically influenced corrosion of Q235 carbon steel by halophilic archaea Natronorubrum tibetense. En: Corrosion Science. Diciembre, 2018. vol. 145, p. 151-161. 18 ZHOU, Enze, et al. Methanogenic archaea and sulfate reducing bacteria induce severe corrosion of steel pipelines after hydrostatic testing. En: Journal of Materials Science & Technology. Julio, 2020. vol. 48, p. 72-83. 19 API. Damage mechanisms affecting fixed equipment in the refining industry. In API Recomended practice 571. 2a Ed, Emisión 489. API Publishing Services 2011. 20 NACE INTERNATIONAL. TM 0106 - 2016 Detection, testing, and evaluation of Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) on external surfaces of buried pipelines, Emisión 21248. Nace International 2016 21 DALL’AGNOL, L. T., & MOURA, J. J. G, Sulphate-reducing bacteria (SRB) and biocorrosion. En: T. LIENGEN, R. BASSÉGUY, D. FÉRON, & I. B. BEECH, Understanding Biocorrosion: Fundamentals and Applications. 1a Ed. Woodhead Publishing Limited 2015, p. 77–106. 19 -Las reductoras de nitratos o NRB por sus siglas en inglés (Brevibacterium frigoritolerans, entre otras). -Bacterias Aureginosas como la Pseudomona aureginosa, esta bacteria gramnegativa está muy dispersa en el medio ambiente, son aeróbicas con motilidad unipolar y desempeña un papel importante en el inicio de propagación de la MIC o colonización 22; 23. -Metanógenas (Metanobacterium IM-1, entre otras), oxidantes de azufre SOB, Reductoras de hierro IOB, productoras de ácidos APB (Acidithiobacillus, entre otras) 24;25; 26. Ejemplo en la Figura 3 y Figura 4. Figura 3. Imágenes SEM de células SRB sobre acero al carbono WPB. 22 LEKBACH, Yassir, et al. Salvia officinalis extract mitigates the microbiologically influenced corrosion of 304L stainless steel by Pseudomonas aeruginosa biofilm. En: Bioelectrochemistry. Agosto, 2019. vol. 128, p. 193-203. 23 SHI, Xianbo, et al. Microbial corrosion resistance of a novel Cu-bearing pipeline steel. En: Journal of Materials Science & Technology. Diciembre, 2018. vol. 34, no. 12, p. 2480-2491. 24 AN, Biwen Annie, et al. Iron to Gas: Versatile Multiport Flow-Column Revealed Extremely High Corrosion Potential by Methanogen-Induced Microbiologically Influenced Corrosion (Mi-MIC). En: Frontiers in Microbiology. 31, marzo, 2020. vol. 11 25 TELEGDI, J., SHABAN, A., & TRIF, L. Microbiologically influenced corrosion (MIC). Trends in Oil and Gas Corrosion Research and Technologies: Production and Transmission 2017, p 191–214. 26 YANG, Chuntian, et al. Microbiologically influenced corrosion behavior of friction stir welded S32654 super austenitic stainless steel in the presence of Acidithiobacillus caldus SM-1 biofilm. En: Materials Today Communications, diciembre, 2020. vol. 25, p. 101491 20 Nota. Todas las imágenes son de características similares con diferentes aumentos. Fuente: Adaptado de: 27. Figura 4. ImágenesSEM de células be bacterias P.aueroginosa sobre acero SS304L. 27 KIANI KHOUZANI, Mahdi, et al. Microbiologically Influenced Corrosion of a Pipeline in a Petrochemical Plant. En: Metals. 19, abril, 2019. vol. 9, no. 4, p. 459. 21 Nota. (a) Medio biótico sin inhibición. (b) Medio biótico inhibido. Adaptado de: 28 Fuente: (Revisar Tabla 1) 3.2.1 Factores que intervienen en el desarrollo de microorganismos Existen diferentes condiciones bióticas y abióticas que afectan o posibilitan el crecimiento de los microorganismos y representan un efecto considerable para el desarrollo, establecimiento y afectación de los materiales en sí 29 30. Los factores fisicoquímicos que se han determinado para el desarrollo de los microorganismos siendo estos: hongos, algas, bacterias, arqueas, entre otros, se ha observado el efecto que tienen según los factores que incidan en estos resumidos así: 28 LEKBACH, Yassir, et al. Catechin hydrate as an eco-friendly biocorrosion inhibitor for 304L stainless steel with dual-action antibacterial properties against Pseudomonas aeruginosa biofilm. En: Corrosion Science. Agosto, 2019. vol. 157, p. 98-108. 29 GAYLARDE, C.; RIBAS SILVA, M. y WARSCHEID, T. Microbial impact on building materials: an overview. En: Materials and Structures. 27, abril, 2003. vol. 36, no. 259, p. 342-352. 30 STANASZEK-TOMAL, Elżbieta. Environmental factors causing the development of microorganisms on the surfaces of national cultural monuments made of mineral building materials— review. En: Coatings. 10, diciembre, 2020. vol. 10, no. 12, p. 1203. 22 Factores intrínsecos: pH del medio, la humedad (acuosa o relativa), disponibilidad de aceptadores de electrones, potencial electroquímico (Redox), el grado de turbulencia del fluido. Factores extrínsecos: temperatura, presión (osmótica e hidrostática), disponibilidad lumínica, aireación o ventilación, disponibilidad de nutrientes en el medio (iones disueltos), presencia de sales 23 Propiedades de los materiales: en donde se presenta el crecimiento microbiano (carga superficial, tensión superficial, mojabilidad, porosidad, rugosidad y la composición química.12, 14, 20, 31, 32. 33; 34; 35; 36; 37; 38; 39. 31 BERTRON, Alexandra. Understanding interactions between cementitious materials and microorganisms: a key to sustainable and safe concrete structures in various contexts. En: Materials and Structures. 14, octubre, 2014. vol. 47, no. 11 p. 1787-1806. 32 BRASCA, M., et al. Redox potential to discriminate among species of lactic acid bacteria. En: Journal of Applied Microbiology. 19, junio, 2007. vol. 103, no. 5,p. 1516-1524. 33 CURLING, Simon F.; CLAUSEN, Carol A. y WINANDY, Jerrold E. Experimental method to quantify progressive stages of decay of wood by basidiomycete fungi. En: International Biodeterioration & Biodegradation. Enero, 2002. vol. 49, no. 1, p. 13-19. 34 GADD, Geoffrey Michael y DYER, Thomas D. Bioprotection of the built environment and cultural heritage. En: Microbial Biotechnology . 24, julio, 2017. vol. 10, no. 5 , p. 1152-1156. 35 JAVAHERDASHTI, Reza. On the role of fluid characteristics on promoting microbiologically influenced corrosion (MIC). En: Fluid Mechanics research International Journal. 2019. vol. 3, no. 1, p. 17-18. 36 PEREIRA, M. A., et al. Influence of physico-chemical properties of porous microcarriers on the adhesion of an anaerobic consortium. En: Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 1, marzo, 2000. vol. 24, no. 3, p. 181-186. 37 STANASZEK-TOMAL, Elżbieta. Environmental factors causing the development of microorganisms on the surfaces of national cultural monuments made of mineral building materials— review. En: Coatings. 10, diciembre, 2020. vol. 10, no. 12, p. 1203. 38 TRAN, Thu Hien, et al. Influence of the intrinsic characteristics of mortars on biofouling by Klebsormidium flaccidum. En: International Biodeterioration & Biodegradation. Mayo, 2012. vol. 70, p. 31-39. 39 USHER, K. M., KAKSONEN, A. H., COLE, I., & MARNEY, D. Critical review: Microbially influenced corrosion of buried carbon steel pipes. International Biodeterioration and Biodegradation 2014. vol 93, p. 84–106 24 3.3 BIOFILMS Los biofilms se definen como un conjunto organizado de diferentes microorganismos, que tienen la capacidad de adaptarse y generar un entorno sinérgico, produciendo sustancias poliméricas extracelulares (EPS) que pueden provocar la adhesión a una superficie 40 . Los biofilms que poseen células de diferentes características, haciendo referencia que en los medios se encuentran microorganismos con características sésiles y plantónicas 41 ;siendo unos los organismos adheridos a las paredes del entorno y otros aquellos que flotan libremente sobre un medio. Según O’Toole “los agregados de múltiples especies bacterianas pueden generar efectos de mayor impacto en el entorno que habitan así mismo”42. En el caso de MIC para aceros al carbono, el agua es el medio que facilita su transporte, alimentación y respiración27. Un biofilm se forma a partir de una adhesión irreversible provocada por un conjunto de células que logran las condiciones propicias, etapa llamada capa de acondicionamiento, permitiendo el desarrollo en la producción de componentes 40 JIA, Ru, et al. Microbiologically influenced corrosion and current mitigation strategies: a state of the art review. En: International Biodeterioration & Biodegradation. Febrero, 2019. vol. 13, p. 42-58. 41 GARRETT, Trevor Roger; BHAKOO, Manmohan y ZHANG, Zhibing. Bacterial adhesion and biofilms on surfaces. En: Progress in Natural Science. Septiembre, 2008. vol. 18, no. 9, p. 1049- 1056. 42 O'TOOLE, George; KAPLAN, Heidi B. y KOLTER, Roberto. Biofilm formation as microbial development. En: Annual Review of Microbiology. Octubre, 2000. vol. 54, no. 1, p. 49-79. 25 esenciales (Exo-polisacáridos, ADN extracelular, proteínas, lípidos, etc.) y estableciendo un conglomerado aportando nutrientes para el crecimiento y maduración de la población de células generalmente diversificadas, que se agregan a la comunidad. La dinámica de un biofilm es continua y complejo, los microorganismos que intervienen al organizarse son capaces de generar estructuras que permiten la estratificación de nutrientes por medio de membranas permitiendo el intercambio de ellos y la respiración según el requerimiento de cada organismo. En el desarrollo de un biofilm los microorganismos asociados atraviesan una serie de etapas que les permiten alcanzar el establecimiento y la propagación propia logrando su viabilidad. 41 43 44. Figura 5 ejemplo de comunidad bacteriana. Figura 5. Secuencia de formación y propagación de biofilms. 43 BEECH, I. B., et al. Biofilms and biocorrosion. En: Understanding biocorrosion . [s.l.]: Elsevier, 2014. p. 33-56. 44 BROWN, Damon C. y TURNER, Raymond J. Biofilms and microbiologically influenced corrosion in the petroleum industry. En: ACS symposium series Washington, DC: American Chemical Society, 2019 p. 187-203. 26 Nota. A) Adhesión inicial de células plantónicas en la superficie. B) Adhesión irreversible del conglomerado celular e inicio de producción de componentes esenciales para el biofilm. C) Crecimiento y maduración del biofilm. D) Estratificación de nutrientes. E) Desprendimiento de grupo de células para migración y dispersión del biofilm (Reinicio del ciclo). Fuente: Adaptado de: 43 Con el fin de propagarse de manera viable por el medio, surge el desprendimiento de grupos de células que migran para encontrarunas mejores condiciones de su microambiente, conllevándolas a buscar una respiración y/o alimentación adecuada, finalmente, al llegar a este punto se reinicia el ciclo de formación del biofilm, produciendo su propagación a lo largo del sistema como se puede observar en la Figura 5, comúnmente llamado colonización. Las biopelículas de microorganismos conocidos como biofilms son un conjunto organizado de diferentes agentes microbianos que causan una reacción en su entorno45. existe la posibilidad de que los organismos se involucren en el deterioro de materiales metálicos y no metálicos25. Es importante aclarar que los microrganismos en sí son mayormente conocidos por inducir la corrosión localizada, considerando el ataque selectivo (dealloying), la corrosión galvánica localizada y el picado27. 45 RAGHUPATHI, Prem K., et al. Synergistic interactions within a multispecies biofilm enhance individual species protection against grazing by a pelagic protozoan. En: Frontiers in Microbiology. 9, enero, 2018. vol. 8, p 1-11. 27 3.3.1 Factores influyentes en la formación de biofilm Unos artículos tomados de forma aleatoria muestran de manera representativa una relación en dichos estudios con respecto a la corrosión MIC en aceros, dejando así el registro de los factores más influyentes en cada uno de estos estudios; siendo estos estudios realizados en laboratorios bajo ciertas condiciones controladas de pH, temperatura, humedad, presión, oxigeno presente en el ambiente y modificando variables de nutrición en concentraciones, reduciendo el tiempo de incubación y el desarrollo de los microorganismos, para así poder realizar pruebas de corrosión aceleradas obteniendo resultados que se pueden clasificar como: Influencia de factores físicos como la disponibilidad del oxígeno, temperatura, presión. Influencia de factores de composición físico-química según las diferentes concentraciones de diferentes metales que aportan alta significancia en picaduras (corrosión localizada), o por el contrario una mayor resistencia según el tipo de aleación. Estudio de las influencias de disponibilidad biológica disminuyendo así su capacidad de oxidación, también modificando el pH de favorabilidad al crecimiento de microrganismos. en aceros al carbono. Un ejemplo esquemático se observa 28 relacionado en conjunto en la Figura 6, en dinamimismo al sistema de acción y agentes que interactúan en el desarrollo de la MIC. 23 26 28 46 47 48. 3.4 MECANISMOS DE ATAQUE EN LA BIOCORROSIÓN En la MIC se presentan diversos mecanismos de ataque asociados a la corrosión y se pueden dar según los microorganismos involucrados, de manera simultánea (ejerciendo un efecto sinérgico) o independientes para el proceso corrosivo de la MIC como se observa en la Figura 6. Hay tres mecanismos que han sido descritos experimentalmente y asociados a la literatura nombrados como (MIC por transferencia extracelular de electrones EET-MIC, MIC por metabolismo M-MIC y MIC por biodegradación BD-MIC) 3 43 49 50 de los cuales implican un mayor impacto 46 LIU, Bo, et al. Microbiologically influenced corrosion of X80 pipeline steel by nitrate reducing bacteria in artificial Beijing soil. En: Bioelectrochemistry. Octubre, 2020. vol. 135, p. 107551. 47 SHAHRYARI, Z.; GHEISARI, Kh y MOTAMEDI, H. Effect of sulfate reducing Citrobacter sp. strain on the corrosion behavior of API X70 microalloyed pipeline steel. En: Materials Chemistry and Physics. Octubre, 2019. vol. 236, p. 121799. 48 YIN, Ke; LIU, Hongwei y CHENG, Y. Frank. Microbiologically influenced corrosion of X52 pipeline steel in thin layers of solution containing sulfate-reducing bacteria trapped under disbonded coating. En: Corrosion Science. Diciembre, 2018. vol. 145, p. 271-282. 49 RASHEED, P. Abdul, et al. Recent advancements of nanomaterials as coatings and biocides for the inhibition of sulfate reducing bacteria induced corrosion. En: Current Opinion in Chemical Engineering. Septiembre, 2019. vol. 25, p. 35-42. 50 WANG, Di, et al. Distinguishing two different microbiologically influenced corrosion (MIC) mechanisms using an electron mediator and hydrogen evolution detection. En: Corrosion Science. Diciembre, 2020. vol. 177, p. 108993. 29 para los procesos corrosivos influenciados biológicamente son la EET-MIC y la M- MIC, por esto es indispensable describir y comprender su funcionamiento. Figura 6. Esquema simplificado de los principales procesos de daño causados por diferentes microorganismos de tuberías de acero al carbono. Nota. A) Metanógenas y macroorganismos reductores de sulfato (SRM) anaeróbicos. B) Microorganismos oxidantes de hierro anaeróbicos. C) Microorganismos reductores de hierro anaeróbicos. D) SRM anaeróbicos. E) Microorganismos heterótrofos. F) Microorganismos oxidantes de azufre. G) 30 Bacterias oxidantes de hierro neutrófilos. H) Diatomeas y cianobacterias. I) otros macroorganismos. J) Macroorganismos aeróbicos asociados al suelo. Fuente: Adaptado de 39 La transferencia extracelular de electrones o EET es el mecanismo que utilizan algunos microorganismos como las bacterias en la producción de energía de forma más eficiente y es dada por la reducción intracelular de compuestos orgánicos liberando electrones insolubles fuera del citoplasma y el método de transferencia de electrones de manera exógena a través de la pared celular los cuales son: la transferencia directa de electrones DET que utiliza proteínas redox unidas a la membrana celular representada en la parte E de la Figura 6, las cuales entran en contacto directo con la superficie metálica y funcionan como conductores para la transferencia de electrones o la transferencia de electrones mediada MET que consiste en portadores de electrones como la riboflavina que transporta dichas partículas hasta el citoplasma de la bacteria 51 52 53 Las SRB anaerobias que pueden utilizar sulfato como sustrato respiratorio terminal y asimilar nitrato mediante respiración en conjunto con otros procesos 51 DOU, Wenwen, et al. Electrochemical investigation of increased carbon steel corrosion via extracellular electron transfer by a sulfate reducing bacterium under carbon source starvation. En: Corrosion Science [en línea]. Abril, 2019. vol. 150 [consultado el 8, mayo, 2023], p. 258-267. Disponible en Internet: <https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.02.005>. ISSN 0010-938X. 52 GU, Tingyue. New Understandings of Biocorrosion Mechanisms and their Classifications. En: Journal of Microbial & Biochemical Technology. 2012. vol. 04, n.04. 53 XU, Dake; LI, Yingchao y GU, Tingyue. Mechanistic modeling of biocorrosion caused by biofilms of sulfate reducing bacteria and acid producing bacteria. En: Bioelectrochemistry. Agosto, 2016. vol. 110 p. 52-58. 31 reductivos somo bacterias oxidantes del manganeso (MOB), metanógenos, bacterias oxidantes del hierro (IOB), bacterias reductoras del hierro (IRB), potenciando el proceso de corrosión al romper la capa pasiva y estimular las reacciones anódicas o catódicas debidas a producción de ácidos y otros compuestos corrosivos como el amoníaco y el sulfuro , el consumo o degradación de la capa pasiva o protectora, la secreción de enzimas redox (como hidrogenasas) o moléculas eléctricamente activas como citocromos y flavinas producción de sustancias exopoliméricas que poseen sitios de unión para iones metálicos , dando así origen a las biopelículas ejemplarizado en la zona D de la Figura 6. Un claro ejemplo de EET-MIC aplica para las SRB, la respiración anaeróbica que utiliza sulfato como aceptor terminal de electrones es un componente central del ciclo global del azufre, el mecanismo de redoxde compuestos de azufre como el sulfato, sulfito y tiosulfato que son aceptadores de electrones a ion sulfuro es dado mediante el proceso de respiración por influencia de las enzimas ATP sulfurilasa, APS adenililsulfatasa y sulfito reductasa que, desempeñan un papel clave en la activación de la molécula inerte de sulfato transportando los electrones desde la superficie ya sea por DET o MET según el redox, esquema general representado en por la Ecuación 1. 𝑆𝑂4 2− → 𝑆2𝑂3 2− → 𝑆 2− Ecuación 1 (Sulfato) → (Sulfito) → (Sulfuro) 32 El ion bisulfuro HS- permite la obtención de energía en la MIC el cual es producido por las SRB teniendo en cuenta la siguiente reacción electroquímica: 𝑆𝑂4 2− + 9𝐻 + + → 𝐻𝑆 − + 4𝐻2𝑂 Ecuación 2 Donde luego se generan simultáneamente las siguientes reacciones electroquímicas: 𝐻𝑆 − + 𝐻 + → 𝐻2𝑆 Ecuación 3 𝐻𝑆 − → 𝐻 + + 𝑆2 − Ecuación 4 𝐹𝑒 + 𝐻𝑆 − + 𝐻 + → 𝐹𝑒𝑆 + 𝐻2 (𝑔) Ecuación 5 Este tipo de mecanismo de reacciones redox se relacionan también con la producción del ácido sulfhídrico H2S pero, no representa mayor relevancia en la MIC cuando se encuentra en un medio neutro aun así, es un indicador de la presencia masiva de células de SRB en el biofilm. Generalmente las bacterias oxidantes del azufre pueden reducir el nitrato y pueden utilizar el H2 en lugar de azufre y sustratos orgánicos reducidos, lo cual permite una mayor reacción con el hierro. Con respecto a la EET-MIC de las SRB el mecanismo de ataque procede del ion bisulfuro que queda libre y se va consumiendo el material del acero al carbono al reaccionar con el hierro (Ecuación 5).Estas bacterias también producen su energía proveniente de otros compuestos (donantes de electrones) como el hidrogeno, oxígeno, carbono y nitrógeno, de H, O, C y N, obtenidos a través del lactato, piruvato, malato, compuestos aromáticos simples (benceno o fenol), aminoácidos o ácidos grasos de alto peso molecular como fuentes de carbono, producidos o 33 metabolizados por otros microorganismos, ejemplo los compuestos orgánicos y la oxidación extracelular del hierro (Ecuación 6), lo cual van formando picaduras en la superficie del metal. 25 50 54 55 4𝐹𝑒 → 4𝐹𝑒 2+ + 8𝑒 − Ecuación 6 Ahora bien, el siguiente mecanismo es igualmente relevante hablando propiamente de la MIC. Brown & Turner nombrado también como “C-MIC”43; o M-MIC o reconocido MIC de tipo II en los procesos químicos 52 53. Este mecanismo de la biocorrosión es el resultado de la interacción de los metabolitos corrosivos (e.g. ácido oxálico, otros ácidos grasos orgánicos) que son producidos por ciertos microorganismos fermentativos (e.g. APB y hongos como Aspergillus niger) ante la ausencia de aceptores de electrones, los que hacen un balance de la reacción redox, causando una caída del pH en la parte inferior del biofilm, provocando la interacción directa y el ataque por ácidos debido a los protones disponibles sobre zonas catódicas (removiendo parte del material presente). Este sistema se asemeja en los patrones convencionales de ataques corrosivos (e.g. producidos por ácido acético), por esto los autores generalmente se refieren como M-MIC y no como C-MIC, pues la corrosión química se asocia a otro mecanismo de corrosión. Algo particular de la M-MIC es que a diferencia de la ETT- 54 LOTO, C. A. Microbiological corrosion: mechanism, control and impact—a review. En: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 15, mayo, 2017. vol. 92, no. 9-12, p. 4241-4252. 55 PAKIET, Marta, et al. Gemini surfactant as multifunctional corrosion and biocorrosion inhibitors for mild steel. En: Bioelectrochemistry. Agosto, 2019. vol. 128, p. 252-262. 34 MIC, esta no necesita un biocatalizador como si sucede con la biocorrosión por las Desulfourbrio desulfuricans 43 52 53 56 57. Por otra parte, los autores Dong et al. Logran explicar como el complejo bacteriano Acidithiobacillus caldus SM-1 por medio de diferentes secuencias de genomas (e.g. Sqr y Tth) son capaces de descomponer compuestos inorgánicos de azufre ISC (Ecuación 7), hasta producir ácido sulfúrico (Ecuación 2); posteriormente los protones liberados en la (Ecuación 7), disminuyeron el pH incluso hasta valores inferiores a 2.58 𝑆(𝑆.) + 𝑂2 + 𝐻2𝑂 𝐴. 𝑐𝑎𝑙𝑑𝑢𝑠 𝑆𝑀−1 → 2𝐻+ + 𝑆𝑂4 2− Ecuación 7 El resultado de todas estas interacciones logra una destrucción de la capa pasivada y extendiendo el ataque causado por los microorganismos hasta la matriz del metal. En el caso de Gu et al. muestra ligeramente cómo las SRB pueden cambiar de mecanismo de ataque entre la EET-MIC y la M-MIC dependiendo del metal base (Fe o Cu) en que se esté provocando la MIC 52. 56 EDUOK, Ubong; OHAERI, Enyinnaya y SZPUNAR, Jerzy. Accelerated corrosion of pipeline steel in the presence of Desulfovibrio desulfuricans biofilm due to carbon source deprivation in CO2 saturated medium. En: Materials Science and Engineering: C. Diciembre, 2019. vol. 105, p. 110095. 57 LI, Yingchao, et al. Anaerobic microbiologically influenced corrosion mechanisms interpreted using bioenergetics and bioelectrochemistry: a review. En: Journal of Materials Science & Technology. Octubre, 2018. vol. 34, no. 10, p. 1713-1718. 58 DONG, Yuqiao, et al. Severe microbiologically influenced corrosion of S32654 super austenitic stainless steel by acid producing bacterium Acidithiobacillus caldus SM-1. En: Bioelectrochemistry. Octubre, 2018. vol. 123, p. 34-44. 35 3.5 MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y PROTECCIÓN ANTE LA MIC Los mecanismos de corrosión deben ser mitigados, considerando que los daños ocasionados en la industria Oil and Gas los cuales reportan según estudios por encima del veinte por ciento (>20%) en relación a la falla en los activos de este sector 3 23 28 59 60 61 62 63 64 65 llegando así al propósito de la reducción de pérdidas económicas mediante la implementación de técnicas novedosas para lidiar con este problema. 59 EDUOK, Ubong; FAYE, Omar y SZPUNAR, Jerzy. Effect of benzothiazole biocide on SRB-induced biocorrosion of hot-dip galvanized steel. En: Engineering Failure Analysis. Noviembre, 2018. vol. 93, p. 111-121. 60 CHENG, Xin, et al. Constructing nanostructured functional film on EH40 steel surface for anti- adhesion of Pseudomonas aeruginosa. En: Surface and Coatings Technology. Enero, 2021. vol. 405, p. 126683. 61 PARTHIPAN, Punniyakotti, et al. Glycolipid biosurfactant as an eco-friendly microbial inhibitor for the corrosion of carbon steel in vulnerable corrosive bacterial strains. En: Journal of Molecular Liquids. Julio, 2018. vol. 261, p. 473-479. 62 PARTHIPAN, Punniyakotti; CHENG, Liang y RAJASEKAR, Aruliah. Glycyrrhiza glabra extract as an eco-friendly inhibitor for microbiologically influenced corrosion of API 5LX carbon steel in oil well produced water environments. En: Journal of Molecular Liquids. Julio, 2021. vol. 333, p. 115952. 63 RASHEED, P. Abdul, et al. Controlling the biocorrosion of sulfate-reducing bacteria (SRB) on carbon steel using ZnO/chitosan nanocomposite as an eco-friendly biocide. En: Corrosion Science. Marzo, 2019. vol. 148, p. 397-406. 64 XU, Jiang, et al. Antimicrobial and biocorrosion-resistant MoO3-SiO2 nanocomposite coating prepared by double cathode glow discharge technique. En: Applied Surface Science. Julio, 2018. vol. 447, p. 500-511. 65 ZHAI, Xiaofan, et al. Corrosion behavior of the chitosan-zinc composite films in sulfate-reducing bacteria. En: Surface and Coatings Technology. Junio, 2018. vol. 344, p. 259-268. 36 Diferentesautores han estudiado el daño potencial que pueden causar los microorganismos y han recopilado información acerca de los métodos de mitigación, control y prevención, clasificados en la Tabla 2. 66 67 Tabla 2. Métodos de protección y prevención ante la MIC. Métodos prevención MIC Descripción Convencionales Como la protección catódica sin duda son eficientes para controlar ciertos tipos de corrosión; no obstante, son no- viables ante la influencia de microorganismos tal como lo indican en sus estudios. 68 69 Físicos Usualmente de limpieza como: el pigging (uno de los primeros y actualmente uno de los más usados), la limpieza por ultrasonido y la inhibición por ultravioleta se conocen como métodos convencionales, sin embargo, sus costos son altos y poseen limitaciones en ordenamientos complejos de tubería. 66 SAJI, Viswanathan S. y UMOREN, Saviour A. eds. Corrosion inhibitors in the oil and gas industry [en línea]. [s.l.]: Wiley, 2020 [consultado el 8, mayo, 2023]. 67 LITTLE, B. J., et al. Microbially influenced corrosion—Any progress? En: Corrosion Science. Julio, 2020. vol. 170, p. 108641. 68 LIDUINO, Vitor, et al. SRB-mediated corrosion of marine submerged AISI 1020 steel under impressed current cathodic protection. En: Colloids and Surfaces B: biointerfaces. Junio, 2021. vol. 202, p. 111701. 69 LIU, Tao y CHENG, Y. Frank. The influence of cathodic protection potential on the biofilm formation and corrosion behaviour of an X70 steel pipeline in sulfate reducing bacteria media. En: Journal of Alloys and Compounds. Diciembre, 2017. vol. 729, p. 180-188. 37 Nuevas tecnologías Buscando alternativas que faciliten el acceso a sitios de difícil alcance, es el origen de la creación de tratamientos químicos para el control de la MIC 40 55 70 , como la modificación de materiales 23, el uso de métodos biológicos (competencia microbiológica) o derivados de microorganismos71 y una amplia gamas de recubrimientos funcionales (materiales compuestos, nanopartículados, recubrimientos inteligentes, orgánicos, etc.) 3 65 72 73 74 75, modificaciones superficiales que permitan alcanzar propiedades de superhidrofobicidad al material76. 70 KOKILARAMANI, Seenivasan, et al. Microbial influenced corrosion of processing industry by re- circulating waste water and its control measures - A review. En: Chemosphere. Febrero, 2021. vol. 265, p. 129075. 71 PARTHIPAN, Punniyakotti, et al. Glycolipid biosurfactant as an eco-friendly microbial inhibitor for the corrosion of carbon steel in vulnerable corrosive bacterial strains. En: Journal of Molecular Liquids. Julio, 2018. vol. 26, p. 473-479. 72 CAI, Wei, et al. Antifouling and anticorrosion properties of one-pot synthesized dedoped bromo- substituted polyaniline and its composite coatings. En: Surface and Coatings Technology. Enero, 2018. vol. 334 p. 7-18. 73 DOU, M. J., et al. Exploration of Mo incorporated TiO2 composite for sustained biocorrosion control on zinc coating. En: Applied Surface Science. Noviembre, 2019. vol. 494, p. 361-376. 74 FAYYAD, Eman M., et al. Novel electroless deposited corrosion — resistant and anti-bacterial NiP–TiNi nanocomposite coatings. En: Surface and Coatings Technology. Julio, 2019. vol. 369, p. 323-333. 75 KRISHNAMURTHY, Ajay, et al. Superiority of graphene over polymer coatings for prevention of microbially induced corrosion. En: Scientific Reports. 9, septiembre, 2015. vol. 5, no. 1. 76 DU, Chongwei, et al. Preparation of superhydrophobic steel surfaces with chemical stability and corrosion. En: Coatings. 20, junio, 2019. vol. 9, no. 6, p. 398. 38 Tecnologías innovadoras ecoamigables Reduciendo el impacto ambiental en tratamientos que mitigan la MIC, dicho esto, autores han creado recubrimientos con cualidades de inhibición y/o propiedades antibacterianas, conservando y aumentando propiedades que pueden ofrecer materiales de uso convencional (e.g. recubrimiento epóxico) 23 28 77 78 79 ; otra de las opciones estudiadas es cambiar biocidas convencionales por aquellos que reduzcan el impacto ambiental. La acción de los inhibidores verdes como representación esquemática de su acción en la MIC como se puede observar en la Figura 7. Fuente: (Revisar Tabla 2) Figura 7. Representación esquemática de inhibidores verdes. 77 CAI, Haoyuan, et al. Sulfide ions-induced release of biocides from a metal-phenolic supramolecular film fabricated on aluminum for inhibition of microbially influenced corrosion. En: Corrosion Science. Mayo, 2020. vol. 167, p. 108534. 78 LÓPEZ-ORTEGA, A., et al. Development of a superhydrophobic and bactericide organic topcoat to be applied on thermally sprayed aluminum coatings in offshore submerged components. En: Progress in Organic Coatings. Diciembre, 2019. vol. 137, p. 105376. 79 OUYANG, Yibo, et al. Nanowall enclosed architecture infused by lubricant: a bio-inspired strategy for inhibiting bio-adhesion and bio-corrosion on stainless steel. En: Surface and Coatings Technology. Enero, 2020. vol. 381, p. 125143. 39 Nota. a) Sistema corrosivo abiótico con picaduras con iones disueltos (Na+ y Cl-). b) Sistema corrosivo biótico con presencia de picaduras y formación de biofilms. c) Sistema de inhibición sobre el medio biótico con formación de capa protectora de moléculas del inhibidor. Fuente: Adaptado de: 62 3.6 TECNOLOGÍAS NOVELES EMPLEADAS PARA EL CONTROL DE LA MIC Las tecnologías actuales para mitigar los efectos de la MIC, se encuentran en desarrollo y principalmente se enfocan en los métodos descritos en la siguiente Tabla 3. Tabla 3. Mecanismos de mitigación MIC. Mitigación MIC Mecanismo Inhibidores y biocidas Son compuestos químicos que tienen la capacidad de prevenir la formación de biofilms en la superficie del metal, interrumpiendo la comunicación directa entre microorganismos QS), complicando la formación de EPS entre estos, impidiendo así el desarrollo de los consorcios microbianos, proporcionando protección por medio de la inhibición evitando un proceso biocorrosivo 67 80. También pueden ser biocidas 80 PACKIAVATHY, Issac Abraham SybiyaVasantha, et al. The control of microbially induced corrosion by methyl eugenol – A dietary phytochemical with quorum sensing inhibitory potential. En: Bioelectrochemistry . Agosto, 2019. vol. 128, p. 186-192. 40 sobre los microorganismos (desnaturalizantes) relacionado con la generación de especies reactivas de oxígeno ROS (e.g. radicales hidroxilos, peróxidos) impidiendo el intercambio electroquímico entre las bacterias y la superficie metálica 28 58 73 81. Materiales modificados La modificación de materiales implica tomar un material convencional (en este caso matriz metálica) y realizar algunos cambios en su composición que denoten esas propiedades, un mecanismo para combatir la biocorrosión consiste en generar ROS para combatir el desarrollo de biofilms. también, se ha estudiado que iones metálicos como: Ag2+, Zn2+, Cu2+ y Sn2+, tienen la capacidad de matar bacterias sésiles 64 72. Recubrimientos El uso de recubrimientos de diferentes bases poliméricas (orgánica), metálicas (inorgánica), compuestas), creando una capa micrométrica que recubre la superficie del material generando un aislamiento hacia el entorno corrosivo 3 82. Superficies superhidrofóbica (SS’s) En los últimos años una de las tecnologías más estudiadas para diferentes aplicaciones industriales (e.g. Oil & Gas, textil, automotriz) radica en el desarrollo y modificación de las superficies en los materiales, de tal forma que exhiban un81 ARUNIMA, S. R., et al. Exploration of WO3/BiVO4 composite based hot-dip zinc coating to combat biocorrosion. En: Materials Science and Engineering: b. Septiembre, 2021. vol. 271, p. 115302. 82 PEHKONEN, Simo Olavi y YUAN, Shaojun. Novel antibacterial coatings for biofouling and biocorrosion inhibition. En: Interface science and technology. [s.l.]: Elsevier, 2018. p. 257-372. 41 comportamiento superhidrofóbico al entrar en contacto con fluidos 83 84. Por medio de diferentes técnicas (etching, grabado químico, sol-gel, anodización, electrodeposición, etc.), autores han investigado la relación entre la propiedad superhidrofóbica de recubrimientos u otros materiales, que actúen controlando la corrosión de los metales y la protección ante ambientes marinos 85 86 87 88; lo que directamente se puede asociar con 83 IJAOLA, Ahmed Olanrewaju; FARAYIBI, Peter Kayode y ASMATULU, Eylem. Superhydrophobic coatings for steel pipeline protection in oil and gas industries: a comprehensive review. En: Journal of Natural Gas Science and Engineering. Noviembre, 2020. vol. 83, p. 103544. 84 MANOHARAN, Kapil y BHATTACHARYA, Shantanu. Superhydrophobic surfaces review: functional application, fabrication techniques and limitations. En: Journal of Micromanufacturing. Mayo, 2019. vol. 2, no. 1, p. 59-78. 85 FERRARI, Michele; BENEDETTI, Alessandro y CIRISANO, Francesca. Superhydrophobic coatings from recyclable materials for protection in a real sea environment. En: Coatings [en línea]. 6, mayo, 2019. vol. 9, no. 5 [consultado el 8, mayo, 2023], p. 303. Disponible en Internet: <https://doi.org/10.3390/coatings9050303>. ISSN 2079-6412. 86 MEENA, Mukesh Kumar, et al. Development of polyurethane-based superhydrophobic coatings on steel surfaces. En: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 3, febrero, 2020. vol. 378, no. 2167, p. 20190446. 87 ZHANG, Dawei, et al. Superhydrophobic surfaces for corrosion protection: a review of recent progresses and future directions. En: Journal of Coatings Technology and Research. 19, octubre, 2015. vol. 13, no. 1, p. 11-29. 88 ZHANG, Zhi-hui, et al. One-step fabrication of robust superhydrophobic and superoleophilic surfaces with self-cleaning and oil/water separation function. En: Scientific Reports. 1, marzo, 2018. vol. 8, no. 1 42 superficies que previenen la formación del biofilm sobre el material a proteger, antibiofouling en estos materiales 89 90. Fuente: (Revisar Tabla 3) 4. RECUBRIMIENTOS POLIMÉRICOS PARA EL CONTROL Y MITIGACIÓN DE LA MIC. 4.1 NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LA MIC. En este caso de estudio se va a tratar específicamente las nuevas tecnologías aplicadas a recubrimientos como métodos efectivos sobre el control y la mitigación de la MIC. Las nuevas tecnologías han permitido concentrarse en el estudio y desarrollo de recubrimientos que proveen propiedades biocidas o inhibidoras al agregar aditivos (óxidos metálicos, nanopartículas compuestas, biocidas convencionales, entre otros) sin alterar las propiedades físicas del revestimiento independientemente si son de base polimérica. Los polímeros tradicionales utilizados para este fin incluyen: 89 LI, Ji, et al. Facile Li-Al layered double hydroxide films on Al alloy for enhanced hydrophobicity, anti-biofouling and anti-corrosion performance. En: Journal of Materials Science & Technology. Diciembre, 2020. 90 SUN, Ke, et al. Anti-biofouling superhydrophobic surface fabricated by picosecond laser texturing of stainless steel. En: Applied Surface Science. Abril, 2018. vol. 436, p. 263-267. 43 el poliuretano, los compuestos fluorados, las resinas epoxi, las poliamidas, la silicona, el epoxi de alquitrán de hulla y el cloruro de polivinilo91. La eficacia de estos recubrimientos para combatir la biocorrosión varía, siendo la poliamida-epoxi el más eficaz y el cloruro de polivinilo el que presenta una protección realmente deficiente. Los microorganismos pueden degradar todos estos recubrimientos, excepto el sistema de recubrimiento de poliamida-epoxi. Los investigadores han intentado incorporar agentes antibacterianos a los recubrimientos de polímeros para evitar la degradación microbiana, con cierto éxito92 93. Los poliuretanos se han utilizado ampliamente en este sentido, pero también están sujetos a la degradación microbiana, por lo que la incorporación de agentes antibacterianos es esencial94. Algunos métodos para incorporar agentes antibacterianos a los recubrimientos de poliuretano incluyen la incorporación 91 VIDELA, Héctor A. Prevention and control of biocorrosion. En: International Biodeterioration & Biodegradation. Junio, 2002. vol. 49, no. 4, p. 259-270. 92 MANSFELD, F., et al. Evaluation of corrosion protection by polymer coatings using electrochemical impedance spectroscopy and noise analysis. En: Electrochimica Acta [en línea]. Junio, 1998. vol. 43, no. 19-20, p. 2933-2945. 93 MANSFELD, F., et al. Electrochemical impedance and noise data for polymer coated steel exposed at remote marine test sites. En: Progress in Organic Coatings [en línea]. Enero, 1997. vol. 30, no. 1- 2, p. 89-100. 94 GROVER, Navdeep, et al. Acylase-containing polyurethane coatings with anti-biofilm activity. En: Biotechnology and Bioengineering [en línea]. 20, junio, 2016. vol. 113, no. 12, p. 2535-2543. 44 química y el dopaje con iones de plata95. La adhesión entre los recubrimientos y la superficie del sustrato y la estabilidad de los recubrimientos son motivo de gran preocupación durante un periodo de exposición a largo plazo. Los investigadores han intentado resolver este problema modificando las superficies de las nanohojas de óxido de grafeno (GO) mediante el injerto de cadenas de poliisocianato (PI)96. Así pues, en los últimos años ha aumentado el interés por el desarrollo de materiales bio-inspirados para la protección contra la corrosión. Estos materiales están diseñados para imitar las propiedades de los materiales naturales, como conchas, huesos y dientes, que han evolucionado para resistir entornos duros. Un enfoque consiste en incorporar materiales naturales, como el quitosano, en recubrimientos poliméricos para mejorar su resistencia a la biocorrosión 97. El quitosano es un biopolímero natural que tiene propiedades antimicrobianas y puede formar una película protectora sobre superficies metálicas. Los estudios han demostrado que 95 STOBIE, Niall, et al. Silver doped perfluoropolyether-urethane coatings: Antibacterial activity and surface analysis. En: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces [en línea]. Agosto, 2009. vol. 72, no. 1, p. 62-67. 96 TIWARI, Atul y HIHARA, L. H. High performance reaction-induced quasi-ceramic silicone conversion coating for corrosion protection of aluminium alloys. En: Progress in Organic Coatings [en línea]. Septiembre, 2010. vol. 69, no. 1, p. 16-25. 97 LI, Ling-Yu, et al. Advances in functionalized polymer coatings on biodegradable magnesium alloys – A review. En: Acta Biomaterialia [en línea]. Octubre, 2018. vol. 79, p. 23-36. 45 los recubrimientos a base de quitosano pueden inhibir eficazmente el crecimiento bacteriano y reducir las tasas de corrosión98. Otro enfoque consiste en desarrollar recubrimientos que puedan responder activamente a los cambios de su entorno, como el pH, la temperatura y la tensión mecánica. Los recubrimientos inteligentes pueden detectar estos cambios y responder a ellos liberando inhibidores de la corrosión, reparando defectos o modificando sus propiedades superficiales para impedir la adhesión bacteriana99. Por ejemplo, se han desarrollado recubrimientosque responden al pH y pueden liberar inhibidores de corrosión en ambientes ácidos, como los que se encuentran en presencia de bacterias100. Del mismo modo, se han desarrollado recubrimientos auto reparadores que pueden reparar defectos y evitar la penetración de bacterias en el sustrato metálico subyacente101. 98 ZHAI, Xiaofan, et al. Microbial Corrosion Resistance and Antibacterial Property of Electrodeposited Zn–Ni–Chitosan Coatings. En: Molecules [en línea]. 22, mayo, 2019. vol. 24, no. 10, p. 1974. 99 WEI, Huige, et al. Advanced micro/nanocapsules for self-healing smart anticorrosion coatings. En: Journal of Materials Chemistry A [en línea]. 2015. vol. 3, no. 2, p. 469-480. 100 ZHOU, Wenhao, et al. Novel pH-responsive tobramycin-embedded micelles in nanostructured multilayer-coatings of chitosan/heparin with efficient and sustained antibacterial properties. En: Materials Science and Engineering: C. Septiembre, 2018. vol. 90, p. 693-705. 101 LI, Haiyan, et al. Fabrication of microcapsules containing dual-functional tung oil and properties suitable for self-healing and self-lubricating coatings. En: Progress in Organic Coatings. Febrero, 2018. vol. 115, p. 164-171. 46 Por último, ha aumentado el interés por el uso de la nanotecnología para la protección contra la corrosión. Las nanopartículas pueden incorporarse a recubrimientos poliméricos para mejorar sus propiedades mecánicas, de barrera y antimicrobianas. Por ejemplo, se ha demostrado que las nanopartículas de óxido de grafeno mejoran las propiedades mecánicas y las propiedades de barrera de los recubrimientos epoxi, además de proporcionar actividad antimicrobiana102. 4.2 RECUBRIMIENTOS ORGÁNICOS A partir de las lecturas realizada en los siguientes artículos seleccionados Tabla 4 se pueden tener en cuenta los nuevos mecanismos de protección aplicados que demuestran ser tecnologías emergentes y a la vanguardia, con el fin de dar cumplimiento a los requerimientos actuales en protección contra la MIC en el sector industrial mediante modificaciones en recubrimientos orgánicos. Tabla 4. Estudios prospectivos de recubrimientos modificados para combatir la MIC. 102 MIRMOHSENI, Abdolreza; AZIZI, Maryam y SEYED DORRAJI, Mir Saeed. Facile synthesis of copper/ reduced single layer graphene oxide as a multifunctional nanohybrid for simultaneous enhancement of antibacterial and antistatic properties of waterborne polyurethane coating. En: Progress in Organic Coatings. Junio, 2019. vol. 131, p. 322-332. 47 ARTICULO RESUMEN CONCLUSIONES #1.103 El artículo analiza el desarrollo de un nuevo recubrimiento compuesto de polianilina/nitruro de carbono grafítico (PANI/g-C3N4) con propiedades anticorrosión y antibioincrustantes superiores. El compuesto se sintetizó mediante polimerización in situ de anilina en presencia de g-CN4 y se caracterizó mediante diversas técnicas analíticas. El compuesto PANI/g- C3N4 mostró una mayor hidrofobicidad, dureza y fuerza de adhesión en comparación con el recubrimiento de PANI puro. Las propiedades anticorrosión y antibioincrustantes del recubrimiento compuesto se evaluaron mediante mediciones electroquímicas y ensayos de adhesión bacteriana, respectivamente. Los resultados mostraron que el recubrimiento compuesto de PANI/g-C3N4 presentaba una menor tasa de corrosión y un mejor rendimiento de protección contra la corrosión en comparación con el recubrimiento de PANI puro. Además, el recubrimiento compuesto también presentaba excelentes propiedades En conclusión, el recubrimiento compuesto de PANI/g-C3N4 mostró propiedades anticorrosivas y antibioincrustantes superiores a las del recubrimiento de PANI puro, lo que se atribuyó al efecto sinérgico entre el PANI y el g-C3N4. La elevada área superficial y densidad de carga del g-C3N4, así como la mejora de las propiedades mecánicas y la actividad antibacteriana del recubrimiento compuesto, lo convierten en un 103 GUO, Feng, et al. Achieving superior anticorrosion and antibiofouling performance of polyaniline/graphitic carbon nitride composite coating. En: Progress in Organic Coatings. Junio, 2023. vol. 179, p. 107512. 48 antibacterianas frente a bacterias Gram negativas y Gram positivas, así como un rendimiento antiincrustante superior frente a organismos incrustantes marinos. Los autores atribuyen la mejora de las propiedades del recubrimiento compuesto al efecto sinérgico entre el PANI y el g-C3N4, que mejoró las propiedades mecánicas, la hidrofobicidad y la actividad antibacteriana del recubrimiento. La elevada área superficial y densidad de carga del g-C3N4 también contribuyeron a mejorar la fuerza de adhesión y la estabilidad electroquímica del recubrimiento compuesto. El recubrimiento compuesto de PANI/g-C3N4 muestra potencial para su aplicación en entornos marinos y de alta mar como material de recubrimiento eficaz y respetuoso con el medio ambiente. material prometedor para diversas aplicaciones marinas y de alta mar. #2.104 Los autores comenzaron sintetizando nanopartículas de Ag mediante un método de reducción química e incorporándolas a la matriz epoxi TiO2/cardanol. A continuación, En conclusión, el estudio demostró que el recubrimiento compuesto epoxi de 104 CHANDRASATHEESH, C.; JAYAPRIYA, J. y PRABUNATHAN, P. Fabrication of Ag- TiO2/Cardanol Epoxy-Based Composite Coatings Against Microbiologically Influenced Corrosion of Mild Steel. En: Journal of Polymers and the Environment. 28, septiembre, 2021. vol. 30, no. 4, p. 1528-1546. 49 llevaron a cabo diversas técnicas de caracterización, como microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (EDS) y difracción de rayos X (XRD), para analizar la morfología y la estructura del recubrimiento compuesto. Los resultados indicaron que el recubrimiento compuesto epoxi Ag- TiO2/cardanol tenía una distribución uniforme de nanopartículas de Ag y TiO2, y una buena adhesión al sustrato de acero dulce. Para evaluar la eficacia del recubrimiento compuesto en la prevención de la MIC, los autores realizaron experimentos electroquímicos y de pérdida de peso en presencia de bacterias reductoras de sulfato (SRB) y bacterias productoras de ácido (APB) como microorganismos modelo. Los resultados mostraron que el recubrimiento compuesto epoxi Ag- TiO2/cardanol presentaba una mayor resistencia a la corrosión y una menor pérdida de peso en comparación con las muestras de control. El recubrimiento compuesto también mostró una fuerte actividad bactericida contra SRB y APB, evitando así la formación de biopelículas en la superficie recubierta. Ag-TiO2/cardanol tiene potencial para proteger eficazmente el acero dulce contra la MIC en entornos agresivos. El estudio también puso de relieve la importancia de desarrollar materiales de recubrimiento novedosos y ecológicos para prevenir la MIC, que es un reto importante en la industria del petróleo y el gas. Las conclusiones de este estudio podrían tener importantes implicaciones en el desarrollo de materiales de recubrimiento avanzados para diversas 50 aplicaciones industriales. #3.105 El presente estudio trata del desarrollo de recubrimientos nanocompuestos con propiedades anticorrosión y antibioincrustantes mejoradas para posibles aplicaciones marinas. Los investigadores prepararon los recubrimientos nanocompuestos utilizando polidimetilsiloxano (PDMS) y óxido de grafeno (GO) mediante un sencillo método demezcla. Los recubrimientos compuestos se caracterizaron mediante distintas técnicas, como la espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier, la microscopia electrónica de barrido y la microscopia de fuerza atómica. Los resultados mostraron que los recubrimientos nanocompuestos de PDMS-GO presentaban una distribución homogénea del GO dentro de la matriz de PDMS, lo que indicaba una buena dispersión del nano-relleno. A continuación, los investigadores evaluaron las propiedades anticorrosión y El estudio demostró que los recubrimientos nanocompuestos de PDMS-GO tenían excelentes propiedades anticorrosión y antibioincrustantes, lo que podría atribuirse a los efectos sinérgicos de la hidrofobicidad del PDMS y las propiedades antibacterianas del GO. Los resultados de este estudio tienen importantes implicaciones para el desarrollo de nuevos recubrimientos destinados a 105 BALAKRISHNAN, Anandkumar, et al. Polydimethylsiloxane–graphene oxide nanocomposite coatings with improved anti-corrosion and anti-biofouling properties. En: Environmental Science and Pollution Research. 8, octubre, 2020. 51 antibioincrustantes de los recubrimientos nanocompuestos de PDMS-GO realizando mediciones electroquímicas y ensayos de inhibición de biopelículas. Las mediciones electroquímicas mostraron que los recubrimientos nanocompuestos de PDMS- GO tenían una menor densidad de corriente de corrosión y una mayor resistencia a la polarización en comparación con los recubrimientos de PDMS puro, lo que indica mejores propiedades anticorrosión. Los ensayos de inhibición de biopelículas mostraron que los recubrimientos nanocompuestos de PDMS-GO tenían una mayor tasa de inhibición contra la formación de biopelículas, lo que indica mejores propiedades antibioincrustantes. Los investigadores atribuyeron la mejora de las propiedades anticorrosión y antibioincrustantes de los recubrimientos nanocompuestos de PDMS-GO al efecto sinérgico de la matriz de PDMS y el nano- relleno de GO. La matriz de PDMS proporcionaba una superficie hidrófoba y estable, mientras que el nano-relleno de GO mejoraba las propiedades mecánicas y de barrera de los recubrimientos y proporcionaba una superficie con carga negativa que repelía la adhesión bacteriana. proteger las superficies metálicas de la corrosión y las bioincrustaciones en diversas aplicaciones, como los recubrimientos marinos hasta en implantes biomédicos. 52 #4.78 En este estudio se desarrolló un recubrimiento orgánico superhidrofóbico y bactericida para aplicarlo sobre recubrimientos de aluminio térmicamente pulverizado en componentes sumergidos en alta mar. El recubrimiento estaba compuesto por una matriz orgánica y nanopartículas de sílice funcionalizadas. Se evaluaron la morfología superficial, la humectabilidad y la actividad bactericida del recubrimiento. Los resultados mostraron que el recubrimiento tenía un elevado ángulo de contacto de 156,5° y un bajo ángulo de deslizamiento de 5,5°, lo que indicaba su naturaleza superhidrofóbica. Además, el recubrimiento presentaba actividad bactericida frente a E. coli y S. aureus, que suelen encontrarse en el medio marino. También se evaluó la resistencia a la corrosión del recubrimiento mediante técnicas electroquímicas y un ensayo de niebla salina. Los resultados mostraron que el recubrimiento tenía una excelente resistencia a la corrosión, con una baja densidad de corriente de corrosión y una alta resistencia a la polarización. La prueba de niebla salina tampoco mostró signos de corrosión tras 1.000 horas de exposición. En conclusión, la capa de recubrimento orgánico superhidrofóbico y bactericida desarrollado mostró excelentes propiedades en términos de resistencia a la corrosión, fuerza de adhesión y actividad bactericida. La combinación de una superficie superhidrofóbica y propiedades bactericidas puede proporcionar un doble mecanismo de protección contra la corrosión y la bioincrustación. El recubrimiento también presentaba buenas propiedades mecánicas, como 53 Además, se evaluó la adherencia del recubrimiento al sustrato de aluminio mediante una prueba de arranque, y se comprobó que tenía una excelente fuerza de adherencia. El recubrimiento también presentaba buenas propiedades mecánicas, como dureza y flexibilidad. dureza y flexibilidad, que lo hacen adecuado para aplicaciones industriales. Por lo tanto, el recubrimiento desarrollado tiene potencial para ser utilizado en componentes sumergidos en alta mar, donde tanto la corrosión como las bioincrustaciones son preocupaciones importantes. Futuros estudios pueden centrarse en la optimización de la formulación del recubrimiento y la ampliación del proceso de recubrimiento para aplicaciones industriales. #5.72 Los autores investigaron las propiedades antiincrustantes y anticorrosivas de una El recubrimiento de Br-dedoped-PANI 54 polianilina bromosustituida desdedopada (PANI desdedopada con Br) y sus recubrimientos compuestos. En primer lugar, los autores sintetizaron PANI dopado con Br mediante un método de un solo paso y caracterizaron su estructura y morfología con diversas técnicas. Comprobaron que el PANI dopado con Br tenía una estructura superficial única, una gran estabilidad térmica y una excelente conductividad eléctrica. A continuación, los autores prepararon recubrimientos compuestos de PANI dopado con Br incorporándolo a una matriz epoxídica y evaluaron sus propiedades antiincrustantes y anticorrosivas. Los resultados mostraron que los recubrimientos compuestos presentaban un excelente rendimiento antiincrustante y anticorrosión, lo que se atribuyó a la estructura superficial única y a la alta conductividad eléctrica del Br-dedoped- PANI. Además, los autores investigaron el mecanismo del comportamiento antiincrustante y anticorrosivo de los recubrimientos compuestos. Comprobaron que el PANI dopado con Br tenía excelentes sintetizado en una etapa y sus recubrimientos compuestos han demostrado un excelente rendimiento antiincrustante y anticorrosión, que se atribuye a su estructura superficial única, alta estabilidad térmica, conductividad eléctrica y propiedades antibacterianas. Estos resultados sugieren que el PANI dopado con Br puede ser un candidato prometedor para el desarrollo de recubrimientos avanzados para aplicaciones marinas y de alta mar. La 55 propiedades antibacterianas, lo que impedía el crecimiento de microorganismos en la superficie de los recubrimientos. Además, la alta conductividad eléctrica del PANI dopado con Br permitía que los recubrimientos compuestos actuaran como una barrera eficaz contra la corrosión. investigación futura podría centrarse en explorar la estabilidad a largo plazo, las propiedades mecánicas y el impacto medioambiental de los recubrimientos compuestos de PANI dopado con Br. 4.3 ANÁLISIS DE CONSULTA PARA LOS RECUBRIMIENTOS ORGÁNICOS Y MITIGACIÓN MIC. Previamente analizados los resultados obtenidos en los artículos investigativos seleccionados en el apartado 4.1, se pudo determinar que tienen una relación entre sí y es el uso y aplicación de recubrimientos en diversas industrias, entre ellas la aeroespacial, automovilística, petróleo y el gas. Tres de estos artículos tratan del desarrollo de recubrimientos compuestos con propiedades mejoradas, así pues, los resultados a resaltar se han resumido 56 teniendo en cuenta el tipo de articulo y recubrimiento usado, resumidos en la siguiente Tabla 5
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