Diseño de proceso de electro-recubrimiento de electrodos con níquel utilizados en electrolisis alcalina

En este artículo se muestran los resultados obtenidos del desarrollo del proceso de recubrimiento de níquel sobre la superficie de electrodos planos de acero inoxidable 304 (SS 304), utilizados para la obtención de gas Oxihidrógeno por electrólisis alcalina, siendo los electrodos la parte fundamental de un electrolizador. Este proyecto se plantea debido a que el SS 304 bajo estas condiciones genera cromo hexavalente, el cual es un compuesto completamente tóxico y sumamente dañino que se genera cuando se aplica un potencial mayor a 1.4 V en el ánodo. El proceso de recubrimiento consta de tres pasos: a) Baño de limpieza, que elimina polvo y grasa del metal. b) Baño Wood, donde se aplica una ligera capa de níquel para mejorar la adhesión sobre el acero inoxidable. c) Deposición de níquel, empleando el método de Watts para aplicar capas de níquel metálico hasta 80 micras. El proceso es controlado mediante variables de temperatura, agitación y densidad de corriente, utilizando un sistema electromecánico que automatiza ciertos pasos y reduce el tiempo total del recubrimiento. Sobre cada una de las caras del electrodo, las primeras tres capas de níquel (de 20 micras cada una) son homogéneas, mientras que la última capa es porosa debido a la variación de la temperatura y agitación, lo que incrementa el área activa del electrodo. Se recubrieron y se probó un lote de 10 placas de acero inoxidable. En cinco de ellas se aumentó la temperatura del baño a 75 °C, lo que generó macroporos y escurrimientos de níquel. En las otras cinco placas, al variar solo la densidad de corriente, se obtuvo un recubrimiento homogéneo y sin poros. El estudio concluye que este método mejora tanto la eficiencia como la seguridad del proceso de niquelado.