Prevenindo a eletrólise

Desde de que começamos as pesquisas para construir o Bepaluhê em alumínio, sempre vinha o questionamento sobre o risco de corrosão dos próprio casco pelo processo chamado eletrólise. 

O medo de algumas pessoas era muito grande, e ficava sempre no ar aquela dúvida sobre o que era, e como evitar este processo de corrosão tão temido. 

Logo fui buscar mais informações com quem entendia do assunto (Luis Manuel Pinho - Veleiro Green Nomad), e também em livros e posts de site e blogs especializados. Percebi então que o medo de algumas pessoas era baseado em mitos ou um pouco de desconhecimento no assunto, mas que o risco de corrosão do alumínio, como de qualquer outro metal, é real e deve ser encarado com seriedade por construtores e proprietários de barcos de alumínio.

O projeto já estava comprado e as plantas em minha mesa. As chapas já estavam empilhadas e em processo de corte.

De pé sobre 6 toneladas de alumínio

Pesquisando descobri que grandes embarcações de trabalho (transporte de carga, de prospeção de petróleo e para expedições) e recreio (trawlers e veleiros de cruzeiro) no mundo inteiro eram feitos de alumínio e que a questão da prevenção da corrosão por eletrólise já era bem conhecida e estudada.  E mais ainda, que os mecanismos para prevení-la já existiam.

 

Alumínio bruto transformado num casco forte e de linhas suaves: o dia da grande virada!!

 

Mas o que é a tal da eletrólise:

da Wikipedia: "A eletrólise é um processo que separa os elementos químicos de um composto através do uso da electricidade. Resumindo, procede-se primeiro à decomposição (dissociação) do composto em íons e, posteriormente, com a passagem de uma corrente contínua através destes íons, são obtidos os elementos químicos. Em muitos casos, dependendo da substância a ser eletrolisada e do meio em que ela ocorre, além de formar elementos ocorre também a formação de novos compostos. O processo da eletrólise é uma reação de oxirredução oposta àquela que ocorre numa célula galvânica, sendo, portanto, um fenômeno físico-químico não espontâneo."

 

Outro ponto importante é entender quem esta sujeito a este processo, quero dizer, quais são os metais que podem sofrer este processo de decomposição, sofrer a oxiredução e perder seus íons para a água???

A resposta é que são muitos, alguns mais fortes que os outros, e outros mais fracos, com maior propensão ao processo. Mas um dos fatores de maior risco para a eletrólise e a corrosão é a capacidade de condução da corrente elétrica no meio no qual o barco esta, ou seja a água. E neste quesito, a água do mar, que é rica em eletrólitos, é um excelente condutor e coloca todas as embarcações metálicas que ali vivem, sob o risco de eletrólise.

Percebemos claramente que um dos grandes problemas vinha diretamente de terra, ou seja, que ligar o barco a eletricidade do pier nos deixava conectados aos outros barcos, criando uma corrente "de fuga" entre barcos e entre metais de potenciais elétricos diferentes. 

 

Percebe-se então que o alumínio está no meio da lista dos metais sujeitos a corrosão causada pela eletrólise, próximo ao ferro, ao zinco e ao manganês, e portanto necessita de cuidados especiais.

 

Mas quais são estes cuidados?

Evitar que a corrente elétrica existente no barco entre em contato com a água ao seu redor, criando a corrente contínua entre ambos e as condições necessárias para eletrólise.

No fundo é assim, o barco tem que estar eletricamente o mais isolado possível do ambiente ao seu entorno.

 

Aprendi  que era possível criar um ambiente eletrizado no interior do barco e isola-lo o máximo da água do mar.

 

Começamos o trabalho buscando o isolamento do motor e descobrimos que a Yanmar já possuía um sistema chamado "bipolar"e destinado a motores de barcos metálicos.  O objetivo era evitar cargas elétricas de fuga do motor entrando em contanto com o casco.

Assim, isolamos a base do motor com calços isolantes e realizamos a instalação elétrica do "kit bipolar" . 

 

Outro passo importante foi a confecção do painel elétrico AC em 220 com disjuntores bipolares para facilitar este conceito de energia "flutuante" , que não descarrega na água todo o polo negativo.

 

A seguir, buscamos realizar a instalação do eletrônicos da forma mais precisa e segura possível, aterrando os ítens indispensáveis, como rádio SSB,  e deixando-o ligado somente quando necessário. Desta maneira, conseguimos criar um barco energizado no interior, mas com mínima fuga de corrente através do casco metálico.

Para comprovar esta tese, realizamos diversas medidas de diferencia de potencial elétrico em várias partes do casco e observamos que realmente temos uma instalação elétrica eficiente .

 

Também utilizamos um aparelho chamado Transformador/Isolador que isola a corrente AC-220 do pier (shorepower) da corrente AC 220 interna do barco, reduzindo assim a corrosão do barco sempre que conectado a rede elétrica externa.

 

Cérebro elétrico AC e DC do barco com o Transformador/Isolador ao centro 

 

 

E para checar se realmente nossa instalação está eficiente e  mais ainda, para poder checar continuamente e sempre que necessário, a presença da corrente galvânica de risco para nossa embarcação, instalamos um detector de corrente galvânica: chama-se Sentry log!! É um aparelhinho pequeno, que fica escondido por traz do painel elétrico, mas esta monitorando continuamente, através de 3 eletrodos soldados em locais diferentes do casco, a presença de corrente e eletrólise. 

 

 

 

Caixa do eletrodo soldada ao casco

 

Visão interna da caixa de um do 3 eletrodos 

 

 

 

Felizmente concluímos que nossa instalação esta adequada e que a corrente existente é mínima em várias situações. 

 

 

Aparelho Sentry log testando a Zona 2 (casco sob o salão)

obs: notem a leitura 07 milivolts!!

 

 

Também foi necessário adequar os ânodos de sacrifício para o tipo de material do casco e para as suas dimensões. A princípio eu pensei que bastaria um ânodo grande no eixo do hélice e mais um ou dois ao redor… doce ilusão!!

 

Lendo livros de construção em alumínio descobri que o casco também precisava de ânodos para protege-lo.

 

Descobrimos que as embarcações da Petrobras utilizavam muito este tipo de ânodo e chegamos ao site:

http://www.boatzincs.com/anode_weight_calculation.html

 

que nos dava a fórmula para cálculo do pesos ânodos.

 

No Bepaluhê calculamos que deveríamos ter 11 a 12 kg de anos de zinco. Então mandamos fabricar uns anodos especiais cada um com 3 kg. 

 

 

Bepaluhê no guincho para entrar na água pela primeira vez

Detalhe de um dos quatro ânodos

 

 

Isto é claro sem falar no ânodo do eixo!! 

Vale lembrar que os ânodos são feitos para serem corroídos, e que sua corrosão é a certeza de proteção das partes metálicas de nosso barco. Por isso recomenda-se sua inspeção periódica e caso eles não demonstrem sinais de corrosão devemos revisar nossas instalações elétricas e mecanismos preventivos de eletrólise. 

Os anôdos devem ser trocados quando demonstrarem sinais de corrosão superior a 70% ou 80% de sua superfície. 

Vejam só o que pode ocorrer com nosso hélice, ou pior, com eixo e casco, se não prevenirmos adequadamente a eletrólise

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