El acero solar no deja de funcionar en el momento en que aparece el óxido. Los diseñadores incorporan un margen de espesor de material por encima del mínimo requerido para resistir las cargas previstas. Sin embargo, cuando la corrosión afecta a las conexiones eléctricas, puede pasar de ser una preocupación de fiabilidad a un problema de seguridad.
La corrosión se concentra en interfaces como conexiones atornilladas, cordones de soldadura y bordes cortados, donde la humedad, los residuos y el movimiento pueden degradar los recubrimientos protectores.
Los elementos de fijación son un punto problemático frecuente. El óxido puede agarrotar los pernos, convirtiendo el mantenimiento rutinario en tareas intensivas de corte y sustitución. También puede degradar la propia unión cuando pequeños cambios en las tolerancias y en la fricción entre superficies de contacto generan movimiento bajo cargas dinámicas y cíclicas, acelerando el desgaste.
En la práctica, la corrosión eléctrica suele manifestarse en forma de continuidad de puesta a tierra comprometida, al interrumpir la vía metal-metal que conduce la corriente de falla desde los marcos de los módulos a través del sistema de montaje hasta los conductores de tierra. Esa pérdida de continuidad dificulta la detección de fallas y aumenta los riesgos de seguridad. En terminales, zapatas y conectores, la corrosión puede incrementar la resistencia, generar calor y separar físicamente las superficies conductoras. En el peor de los casos, esta combinación puede contribuir a desconexiones, fallas de arco y un mayor riesgo de incendio.
Causas de la corrosión
La mayoría de los problemas de corrosión provienen de tres causas subyacentes: una protección mal diseñada para el entorno desde el inicio, una protección que se daña en campo y elecciones de componentes que aceleran la corrosión en las interfaces.
Las estructuras de seguidores y racks a gran escala suelen depender del galvanizado en caliente como protección. El zinc actúa como capa sacrificable mediante corrosión galvánica, por la cual el zinc se corroe preferentemente primero, protegiendo el acero subyacente hasta que la capa de zinc se agota.
Esto hace que el espesor del galvanizado sea una variable central para medir la resistencia a la corrosión de un componente. El espesor requerido depende del entorno y de la vida útil de diseño. Si el recubrimiento comienza siendo más delgado de lo especificado, o si la especificación no refleja la exposición real del sitio, la capa de zinc puede consumirse más rápido de lo previsto y la corrosión del acero subyacente puede comenzar mucho antes de lo esperado por el gestor del proyecto.
Una especificación de sistema adecuada para un sitio interior puede ser completamente inadecuada para un sitio costero o con suelos altamente corrosivos. No existe una especificación única válida para todos los casos en protección contra la corrosión.
Cuando la corrosión aparece antes de lo esperado, se debe comenzar con mediciones del espesor del recubrimiento para confirmar si la capa de zinc está presente y si se ajusta a la especificación del ingeniero. Si los resultados son anómalos o inconsistentes, el análisis metalúrgico puede ayudar a determinar la causa, por ejemplo, caracterizando la composición del recubrimiento y del acero y confirmando cómo se aplicó el sistema de protección.
Incluso cuando el galvanizado se aplica correctamente, las correas, horquillas, puntos de elevación y el apilamiento pueden rayar los recubrimientos. El proceso de atornillado puede eliminar material protector en las roscas. Esas áreas expuestas suelen requerir retoques, y los equipos a veces subestiman la consistencia necesaria en estos retoques a lo largo de decenas de miles de conexiones.
Cuando los materiales permanecen largos periodos en condiciones húmedas durante el almacenamiento en obra, o cuando se omiten los retoques, la corrosión puede comenzar en los puntos expuestos. Sin una inspección minuciosa, resulta difícil determinar dónde la capa protectora está intacta y dónde ha sido eliminada. El galvanizado con zinc suele conferir un aspecto gris y mate a los productos de acero, pero en ocasiones, especialmente cuando se aplica en capas más delgadas en piezas con menor riesgo de corrosión, puede parecer casi tan liso y brillante como el acero sin tratar.
Por último, la selección y compatibilidad de componentes puede acelerar la corrosión en interfaces críticas. El acoplamiento cruzado de conectores -emparejar componentes de distintos fabricantes que no fueron diseñados para encajar- puede introducir metales disímiles y tolerancias que favorecen la corrosión galvánica. A medida que aumenta la resistencia, se genera calor en la interfaz, lo que supone un problema tanto de fiabilidad como de seguridad.
Mejores prácticas
El control de la corrosión funciona mejor cuando los equipos lo tratan como un programa a lo largo del ciclo de vida y no como una cláusula de garantía. Esto requiere especificaciones claras desde el inicio, verificación en los puntos adecuados de la cadena de suministro y un plan de monitoreo una vez que la planta está en operación.
La prevención comienza con especificaciones de corrosión adaptadas al sitio real. Se debe ajustar el espesor del recubrimiento y los materiales a la realidad ambiental, incluyendo exposición costera, condiciones del suelo, patrones de drenaje y ciclos esperados de humedad-sequedad.
Uno de los pasos de mayor impacto es la verificación temprana. Muchos fabricantes subcontratan el galvanizado, por lo que el control de calidad debe extenderse a la propia planta de galvanizado. Las comprobaciones del espesor del recubrimiento antes del envío pueden detectar problemas cuando las soluciones aún son sencillas; esperar a que el material llegue al sitio suele limitar las opciones a reparaciones en campo, monitoreo o sustitución.
El embalaje y la manipulación deben minimizar raspaduras y daños por impacto. Los equipos deben evitar periodos prolongados de almacenamiento en condiciones que retengan humedad y, siempre que sea posible, mantener el acero fuera del contacto directo con el suelo y del agua acumulada.
El retoque consistente es esencial, utilizando materiales de galvanizado en frío, en cualquier punto donde se detecte acero desnudo, incluidas roscas y bordes cortados.
Cuando aparece la corrosión, un flujo claro de inspección y diagnóstico ayuda a responder con mediciones en lugar de suposiciones. Un enfoque práctico comienza con recorridos visuales para identificar agrupaciones de corrosión. A continuación, se realizan mediciones del espesor del recubrimiento en ubicaciones representativas, especialmente en interfaces y otros puntos de alto riesgo.
El análisis metalúrgico constituye un paso diagnóstico más profundo. Se debe utilizar cuando los resultados de espesor son inconsistentes, cuando la corrosión parece inusualmente severa o si existe sospecha de problemas en el sistema de recubrimiento o en el material base. Esta secuencia ayuda a distinguir entre manchas superficiales y una verdadera pérdida de recubrimiento y material.
Los propietarios pueden reducir el riesgo a largo plazo mediante verificaciones periódicas en lugar de reparaciones reactivas. Se recomienda realizar controles puntuales del espesor del galvanizado cada cinco años. Los resultados deben interpretarse frente a la especificación original de corrosión o a un programa recreado de pérdida de espesor.
Para los riesgos de corrosión eléctrica, la mitigación incluye especificar hardware certificado para exteriores en terminales, zapatas y componentes de conexión equipotencial. Se debe evitar el acoplamiento cruzado de conectores y tratar cualquier señal de calentamiento, decoloración o aflojamiento en las conexiones como una alerta para inspección, verificación de par de apriete y posible sustitución.
Los proyectos que se adelantan a la corrosión la tratan como una variable de rendimiento medible y controlable. Esto requiere criterios de aceptación claros, prácticas de remediación documentadas y verificación periódica.
Sobre los autores
Nicholas Hudson es ingeniero principal en Clean Energy Associates (CEA). Ingeniero civil formado en Estados Unidos y con licencia profesional, Hudson se incorporó a CEA tras cinco años en SunPower. Aporta amplia experiencia en ingeniería estructural, evaluación de sitios y debida diligencia de activos solares. Con base en Austin, Texas, lidera análisis sobre condiciones del sitio, permisos y riesgos de construcción para proyectos a gran escala.
Ankil Sanghvi es gerente senior de ingeniería en CEA con más de 11 años de experiencia en la industria fotovoltaica, especializado en inspecciones de campo, análisis de fallas y mitigación de riesgos para activos a gran escala y comerciales. Lidera programas de inspección en sitio y pruebas de campo, y ha supervisado más de 1.200 inspecciones de sistemas fotovoltaicos en múltiples geografías, además de respaldar más de 26 investigaciones de incidentes y pérdidas relacionadas con incendios, fallas de equipos y eventos meteorológicos extremos.
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