Comportamiento en oxidación de los aceros inoxidables dúplex y superdúplex como componentes de almacenamiento de energía térmica para la temperatura de 600ºC
Tutor/a - Director/a
Estudiant
Castro Allocca, Manuel
Tipus de document
Treball Final de Grau
Data
2022
rights
Accés restringit per decisió de l'autor
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Resum
La demanda de energía proveniente de fuentes renovables y de baja emisión de gases de efecto invernadero se espera que aumente en los próximos años motivado por preocupaciones medioambientales, económicos e independencia energética de las naciones. Como una fuente de energía limpia, la energía solar es considerada como una pieza clave para solucionar el suministro de energía a nivel mundial. Un actor que va cogiendo fuerza dentro de este campo son las plantas de energía solar concentrada. Las plantas de energía solar concentrada de próxima generación están previstas a operar a temperaturas de hasta 700 ºC, para mejorar la eficiencia y reducir el costo de la generación de energía. Estas temperaturas son mayores que las que actualmente pueden alcanzar las plantas en uso. Una pieza fundamental para lograr este objetivo es la selección del material, la cual debe asegurar resistencia a ambientes agresivos a altas temperaturas, buenas propiedades mecánicas y físicas a altas temperaturas y costo no excesivo. Los aceros inoxidables dúplex de alto rendimiento están diseñados metalúrgicamente para tener una microestructura que cumpla los requisitos de resistencia mecánica y resistencia a la corrosión general a moderado costo económico, logrando así ser un fuerte candidato para ser utilizados en las plantas
de energía solar concentrada de nueva generación. En este sentido, en el presente proyecto pretende evaluar la resistencia a la corrosión en ambiente agresivo controlado a 600ºC de los aceros inoxidables dúplex 2205 y superdúplex 2507 en sales fundidas basadas en mezclas de carbonatos de litio, potasio y sodio, y también comparar su desempeño con el de un acero inoxidable comercial como es el acero austenítico 301
La demanda d'energia provinent de fonts renovables i de baixa emissió de gasos d'efecte hivernacle s'espera que els propers anys augmenti motivat per preocupacions mediambientals, econòmics i independència energètica de les nacions. Com una font d'energia neta, l'energia solar és considerada com una peça clau per solucionar el subministrament d'energia a nivell mundial. Un actor que agafa força dins aquest camp són les plantes d'energia solar concentrada. Les plantes denergia solar concentrada de propera generació estan previstes a operar a temperatures de fins a 700 ºC, per millorar l'eficiència i reduir el cost de la generació denergia. Aquestes temperatures són més grans que les que actualment poden assolir les plantes en ús. Una peça fonamental per assolir aquest objectiu és la selecció del material, que ha d'assegurar resistència a ambients agressius a altes temperatures, bones propietats mecàniques i físiques a altes temperatures i cost no excessiu. Els acers inoxidables dúplex d'alt rendiment estan dissenyats metal·lúrgicament per tenir una microestructura que compleixi els requisits de resistència mecànica i resistència a la corrosió general a cost econòmic moderat, aconseguint així ser un fort candidat per ser utilitzats en les plantes d'energia solar concentrada de nova generació. En aquest sentit, en aquest projecte pretén avaluar la resistència a la corrosió en ambient agressiu controlat a 600ºC dels acers inoxidables dúplex 2205 i superdúplex 2507 en sals foses basades en barreges de carbonats de liti, potassi i sodi, i també comparar-ne l'exercici amb el d'un acer inoxidable comercial com és l'acer austenític 301
The demand for energy from renewable sources and low greenhouse gas emissions is expected to increase in the coming years due to environmental, economic and energy independence concerns of nations. As a clean energy source, solar energy is considered as a key piece to solve the world's energy supply. An actor that is gaining strength in this field are concentrated solar power plants. Next-generation concentrated solar power plants are planned to operate at temperatures of up to 700°C, to improve efficiency and reduce the cost of power generation. These temperatures are higher than those that can currently be reached by plants in use. A fundamental piece to achieve this objective is the selection of the material, which must ensure resistance to aggressive environments at high temperatures, good mechanical and physical properties at high temperatures and not excessive cost. High-performance duplex stainless steels are metallurgically designed to have a microstructure that meets the requirements of mechanical strength and general corrosion resistance at moderate economic cost, thus making them a strong candidate for use in new concentrated solar power plants. generation. In this sense, the present project aims to evaluate the resistance to corrosion in a controlled aggressive environment at 600ºC of duplex 2205 and super duplex 2507 stainless steels in molten salts based on mixtures of lithium, potassium and sodium carbonates, and also to compare their performance with that of a commercial stainless steel such as 301 austenitic steel
