Su función es proteger el barco de la
oxidación mediante la degradación de algunas piezas de metales más
propensas a oxidarse que las demás, y que deben colocarse lo más
cerca posible de la zona a proteger.
El entorno marino es muy agresivo y
por este motivo empleamos aceros inoxidables y otros metales que
frente a la oxidación, que forman una película de oxido protectora que
actúa como barrera a posteriores oxidaciones. Esta barrera no debe
rayase o degradarse, incluso el acero inoxidable se destruye por
picado de su superficie.
Al unir dos metales distintos en un
medio acuoso salino se forma una "pila" que produce electricidad
debido a la oxidación del metal más propenso de los dos a la
corrosión en lo que es conocido como el ánodo y que suele ser de
zinc, magnesio o aluminio. El metal más noble es el que recibe los
electrones y es llamado cátodo. Existe una tabla galvánica, que mide
el grado con que cada metal tiende a oxidarse, conocida como
potenciales de electronegatividad (medidos históricamente frente a
potencial del metal plata utilizado como electrodo).
Proteger el barco con ánodos de sacrificio
Cuando hay dos metales distintos,
siempre se produce una pila eléctrica entre los dos metales. Este es
el caso de una hélice de bronce y un eje de acero inoxidable, en
donde la hélice de bronce actúa como metal menos noble y oxidable
frente al acero inoxidable. Al unir un cono al final del eje
fabricado en zinc este material es con diferencia el menos noble y
por tanto será el que se sacrifique, oxidándose y protegiendo al resto de
metales de esa zona.
Es muy importante que el ánodo de
sacrificio haga un buen contacto eléctrico con los otros metales a
proteger. Podemos medir con un polímetro la conducción eléctrica
entre ambas piezas y comprobar que la resistencia es casi nula o del
orden de 0,1 Ohmnios.
¿De qué están hechos?
Como ya hemos comentado, se trata de
un metal que tiene más facilidad de oxidarse, que el material a
proteger (hélices, pasa-cascos, ejes, flaps, etc..). En agua dulce
(lagos, pantanos, ríos) el zinc tiende a formar una película
superficial de hidróxido de zinc que anula el funcionamiento de
protección. Si utiliza el barco en pantano y luego va al mar,
debemos rascar esta película para volver a activar el ánodo con
metal limpio.
En estos barcos es mejor utilizar
ánodos de aluminio, salvo en los saildrive o “Z” drive, que al estar
fabricados en aluminio, debemos utilizar ánodos de menor escala
galvánica como son algunas aleaciones de aluminio. También existen
aleaciones de aluminio con pequeñas cantidades de zinc y de indio,
cuya escala galvánica es equivalente a la del zinc y por tanto
adecuados para proteger el saildrive o las colas fabricadas en
aluminio.
Los ánodos de magnesio están
reservados para agua dulce pues en agua marina son demasiado
reactivos y desaparecen en pocas semanas. Esta es la razón por la
que los ánodos de los termos de agua caliente de nuestros barcos
llevan un ánodo de magnesio. Muchos armadores no lo saben y por ello
al no cambiarlos cada varios años acaban con un termo picado que
pierde agua y tienen que sustituir con un mayor coste. Recuerde; Los
termos de agua caliente de nuestros barcos llevan un ánodo que
debemos verificar cada 2 ó 3 años.
El circuito de tubo
sinuoso de est termo es por el que circula el circuito de refrigeración del motor
que cede calor al agua del termo. En el centro vemos la resistencia
eléctrica que calienta el agua en puerto mediante conexión a la
corriente. También debemos prestar atención a su ánodo de
sacrificio.
Anodos cerca
De todos es sabido que el agua salada
conduce la electricidad y por ello puede actuar como electrolito,
pero no es tan buen conductor como los metales. Si la hélice a
resguardar está lejos del ánodo de sacrificio, disminuye la
capacidad de protección. Debemos por tanto colocar el ánodo lo más
cerca posible de la pieza a proteger.
Esta es la razón por la que el ánodo
de sacrificio de la hélice está situado justo en el extremo del eje
y en contacto con la hélice. El ánodo que solemos atornillar en el
eje de transmisión debe estar cerca del codaste de bronce en caso de
existir, o cerca de la hélice si no hay codaste. Las distancias
cortas ayudan a la protección.
Proteger las transmisiones de aluminio
Hablamos de ánodos de aluminio, pero
el Saildrive o las colas de muchos barcos están fabricadas en
aluminio. Por tanto todo el saildrive podría ser un enorme ánodo
susceptible de ser devorado por el mar. Y es cierto, especialmente
si éste monta una hélice de metal más noble en la escala galvánica.
Muchos de estos saildrives montan la
hélice mediante una buje de goma aislante que tiene además la
finalidad de actuar como amortiguador axial al giro de la hélice.
Para minimizar la corrosión galvánica
en el aluminio de estos elementos de la transmisión, además de los
correspondientes ánodos, los fabricantes los pintan con una pintura
aislante muy dura de tipo poliuretano o con base epoxi. Por ello es
importante repintar si se producen rayajos o desconchones tras un
impacto. Los de Volvo vienen aislados eléctricamente del motor y los
de Yanmar deben cuidarse con atención pues están conectados
eléctricamente al motor.
El tamaño sí que importa
Cuanto mayor sea la superficie a
proteger, mayor debe ser la masa de ánodos de protección. En los
barcos de acero, esto es especialmente importante y es tal la
cantidad de ánodos protectores que en algunos barcos se utiliza un
sistema conocido como corrientes inducidas, que consiste en
introducir una corriente eléctrica hacia el ánodo protector,
mediante un circuito electrónico, que hace que el casco metálico sea
aún más catódico en el sistema.
En las quillas
Atornillar un ánodo a una quilla de
hierro no tiene ningún sentido, pues el ánodo se consumirá
rápidamente pero con un efecto de protección muy limitado. Lo mejor
con diferencia es pintar la quilla con una pintura protectora que
haga las veces de barrera aislante. Para ello una pintura epoxi es
la mejor solución y olvídese de ánodos en la quilla.
Preste atención a la parte inferior de
la quilla que es la más susceptible de recibir golpes y arañazos. Si
descubre una zona comida por el óxido, lo mejor es rascar toda esa
oxidación hasta llegar al metal y meter una masilla de epoxi (como
si se tratara de una carie en una muela) para luego pintar el resto
de la quilla con la barrera de pintura epoxi.
En el motor
Los escapes húmedos o los vasos
remansadores en algunos casos vienen equipados con sus propios
ánodos de sacrificio. En otros, el propio escape está aislado por
una tubería de goma de escape. Sea como fuere su barco, es un asunto
que no debemos dejar pasar por alto, pues conozco algún barco que se
ha hundido justamente por el escape al quedar perforado por la
corrosión dejando penetrar el agua del mar al interior. Lo mismo
ocurre con los intercambiadores de calor de los motores. En este
caso, el barco no se va a pique, pero el intercambiador es una pieza
cara que cuesta mucho sustituir y muy poco proteger.
Otro tema desconocido por muchos
armadores es la necesidad de observar y cambiar los ánodos de
sacrificio que van instalados en muchos motores marinos. Parece ser
que como no se ven no deben existir, y este desconocimiento puede
salir muy caro...
Cables de “tierra” conectados a las válvulas de fondo
En algunos barcos se observa un cable
de tierra que conecta uno a uno, toda una ristra de pasa-cascos y
llaves de fondo hasta un ánodo de sacrificio, a su vez atornillado
en la obra viva. Esto no vale para nada, ni protege en absoluto,
aunque puede tener una función de toma de tierra frente a descarga
de rayos (y esto no está demostrado ni está claro…).
Es imposible que el ánodo de
sacrificio genere la diferencia de potencial suficiente como para
proteger estos elementos localizados a veces a varios metros de
distancia, con un cable de sección limitada que en ocasiones hace una
conexión deficiente y en muchos casos está sencillamente corroído.
Olvídelo.
Es más, puede ser incluso peor, pues un
pasa-cascos podría actuar como ánodo de sacrificio, frente a otro
de material o aleación diferente, agravando el asunto de forma
peligrosa. Lo mejor es utilizar pasacascos y válvulas de fondo
resistentes a la corrosión o utilizar los modelos fabricados en
composites totalmente inertes.
Prohibido conectar a la batería
El desastre estaría asegurado, incluso
si conectamos la masa de los elementos metálicos del barco al
negativo de la batería (como se hace comúnmente en los vehículos)
(salvo los ingleses que utilizan la masa y carrocería como positivo,
al menos en los antiguos!).
En los barcos el circuito de negativo
es independiente y NADA tiene que ver con la masa o elementos
metálicos del barco que deben estar lo más próximo a potencial cero.
Por tanto NUNCA conecte cables o ánodos al negativo de la batería, y
mucho menos al positivo, pues en este caso tendrá una corriente
electro galvánica que devorará en días a los elementos metálicos del
barco (empezando por los ánodos claro.)
Ánodos que se consumen en menos de un año
¡Ojo! Si antes de que vaya a sacar el
barco del agua para hacer el siguiente anti-fouling, nota que los
ánodos han sido devorados, lo primero que debemos hacer es llamar a
un electricista náutico para asegurar que NO existe una corriente de
fuga entre la alimentación eléctrica y la "tierra" del barco. Es
decir, debemos medir la diferencia de potencial entre “tierra” o la
“masa” del barco a la que están atornillados los ánodos y el
positivo y el negativo de la fuente de corriente del barco
(normalmente el parque de baterías). Esta debe ser cero. Además
deberemos poner ánodos de mayor masa y en mayor cantidad, hasta
detectar dónde está el problema.
Cuando tengamos el barco en el amarre,
podemos dejar colgando por la borda un ánodo de sacrificio conectado
a un fino cable de acero que a su vez haga contacto con la masa del
barco (por ejemplo con algún elemento de la jarcia).
Pintar la hélice
Ya sabemos que las pinturas de las
hélices (trilux y otras...) no valen ni para el “carajo” y por mucho
que pintemos con esmero desaparecen al poco de ponerlas, sin embarco alguien me ha hablado
maravillas de la protección de silicona para las hélices de marca "PropSpeed"
que aparentemente si aguanta, pero no he tenido ocasión de
comprobar.
Sea como fuere cuanto más superficie
de hélice pintada, menos superficie de cátodo a proteger, y por
tanto menor tamaño de ánodo de sacrificio será necesario.
Ánodos en los barcos con Coppercoat o de planchas de cobre
Existen antifoulings basados en una
pintura de epoxi mezclada con nanopartículas de cobre y que son por
cierto muy efectivos. Las partículas de cobre se oxidan y producen
un tóxico óxido de cobre, de color verdoso (antiguamente conocido
como cardenillo) que impide el crecimiento orgánico en las
superficies protegidas. Estas partículas de cobre están aisladas
entre sí por la masa de resina epoxi, y de hecho, si ponemos un
polímetro en el coppercoat, no mediremos ninguna conductividad
electricica.
Así el fabricante no indica ningún
impedimento en la utilización de ánodos de sacrificio en los barcos
protegidos con Coppercoat. Sin embargo, rebuscando en la literatura
de usuarios del producto, vemos que algunos ven algunas manchas de
oxidación alrededor del ánodo, y por ello lo suyo es dejar unos dos
centímetros alrededor del ánodo sin pintar con el Coppercoat.
También se indica la utilización de una plantilla aislante de 5 mm,
bajo el ánodo, para crear una barrera aislante entre ánodo y casco.
En esa banda podemos pintar con trilux
o cualquier otro tipo de pintura sin partículas metálicas de cobre.
Hace años tuve una CapCamarat que protegimos justamente con
Coppercoat, y la experiencia fue buena al no tener problemas con los
ánodos, pero también es cierto que al acabar la temporada de verano,
el barco se iba fuera del agua y se limpiaba con choro de agua, para
esperar al siguiente verano.
Antiguamente algunos barcos de madera
eran protegidos con planchas de cobre metálico como eficaz método
antifouling. La unión de una plancha de cobre con una masa de zinc
en medio acuoso salino es una perfecta pila eléctrica, capaz de
deshacer el ánodo en pocas semanas o días. En estos cascos es
imperativo NO fijar el ánodo al cobre o utilizar un aislante
dieléctrico y dejar una distancia importante entre ánodo y cobre.
Ánodos en los barcos de madera
Se podría pensar que como la madera no
es conductora no hay nada que proteger, al menos en el casco, en los
barcos de madera. Pero un ánodo cerca de un casco de madera, y
especialmente si ésta está muy humedecida, lo cuál es muy normal en
el mar, debe ser mirado con más detalle… El resultado de la
oxidación de un ánodo de sacrificio en la protección anódica, es una
sal muy alcalina que rodea a toda la zona de madera en dónde esté
atornillado el ánodo para proteger al eje, al timón, a la hélice, al
codaste o cualquier otro elemento utilizado en un barco de madera.
La sal alcalina puede ablandar la misma madera ayudando a la
destrucción de esa zona del casco.
Además de notar que la madera está más
blanda en esa zona, podríamos detectar cristales en las zonas
protegidas que deben ser eliminados con lavados de agua dulce. Lo
mejor es poner los ánodos en la misma zona metálica a proteger.
¿Podemos utilizar ánodos de aluminio?
El problema es que el zinc de lo
ánodos contiene también cadmio que es bastante dañino para el medio
ambiente marino. El zinc y sus sales y óxidos también lo es, aunque
menos, y por ello la industria tiende a sustituirlos por ánodos de
aleaciones de aluminio que ofrecen la misma electronegatividad que
el zinc. Estas aleaciones creadas para los ánodos de aluminio
contienen entre 3,5 y 5% e zinc, trazas de titanio, silicio, bismuto
e indio, siendo ligeramente más anódico (protectivo) que los de
zinc.
Las diferencias de precio tienden a
diluirse si los comparamos con los de zinc puro sin contaminantes de
cadmio. Actualmente no hay diferencias de precio o incluso puede
llegar a ser más económico los de aluminio.
El potencial galvánico de los dos
metales es muy parecido y lo cierto es que empiezan a utilizarse
cada vez más. La aleación de los ánodos de aluminio permanece activa
aunque quede expuesta al aire y se reactiva al volver a ser
introducidos en el agua.
¿Por qué no se consumen las colas y cascos de aluminio?
Los ánodos de aluminio son mucho menos
nobles que las aleaciones de aluminio utilizadas en hélices, colas
dentro-fuera-borda, cascos o saildrives de aluminio. Estas
aleaciones duraderas de aluminio contienen silicio, magnesio, y
otros metales que consiguen el grado 6061 para los apéndices y el
grado 5086 para los cascos.
No debemos mezclar y utilizar ánodos
de zinc y otros de aluminio en el mismo barco, y por ello, si los
cambiamos, debemos sustituirlos todos.
¿Tengo el número adecuado de ánodos en mi barco?
Cuándo saquemos el barco del agua tras
una temporada (¡no dos ni tres!), debemos fijarnos en la cantidad de
ánodo que han sido destruido. Si éste está casi entero, significará
que no hay una buena conducción eléctrica entre el ánodo de
sacrificio y el metal que pretendemos proteger de la corrosión.
Si hemos perdido aproximadamente la
mitad de la masa, estaremos en un número de ánodos correctos. Si se
ha comido más, debemos incrementar la masa de ánodos protectores
(suponiendo que no tengamos un problema de corrosión por corrientes
derivadas.
Artículos relacionados:
-
Ánodos para tu barco
-
Limpieza de la hélice
-
La maldita corrosión