Hur klimatförändringarna får världen att korrodera

Redan på 1970-talet började Italiens myndigheter att fundera på hur staden skulle kunna räddas undan vattenmassorna, och sedan 2020 har Venedig en unik lösning på plats: en 1 560 meter lång kedja av översvämningsbarriärer som går under namnet MO.S.E. 

Men havsvatten är en aggressiv miljö för många material. Efter det första fullskaliga testet av systemet visade det sig att viktiga element i barriärerna börjat korrodera. 

Nicolas Larché, enhetschef på Institut de la Corrosion, dotterbolag till RISE, anlitades för att inspektera korrosionen i översvämningsbarriärerna och ta fram en åtgärdsplan. Han har på nära håll bevittnat naturens förödande krafter och mänsklighetens kamp för att bemästra klimatförändringarna.

- Myndigheterna i Venedig kallade in oss för att förstå hur korrosionen hade uppstått, och vår första undersökning visade att det berodde på en incident som ägt rum i ett tidigt skede. Havsvatten hade ansamlats längs vissa spännare och stagnerat, vilket orsakat korrosion på flera ytor, förklarar han.

Omfattande kontroll gav positiva resultat

MO.S.E.-barriären består av 78 ihåliga dammportar, som är vattenfyllda när barriären är nedfälld. Vid översvämningshot pumpas komprimerad luft in i portarna från underliggande anläggningar, för att tömma dem på vatten. Det får dem att resa sig över ytan och skydda staden mot upp emot tre meters vattenhöjning. När barriärerna togs i drift hade det havsvatten som oavsiktligt trängt in i anläggningarna börjat nöta ner flera av de spännare (gångjärn) som håller portarna på plats. Denna insikt, i kombination med data som visade på atmosfärisk korrosion inuti anläggningarna, väckte oro.

I samarbete med Euro Anticorrosion Service (EAS) optimerade och använde Nicolas Larché en precis 3D-laserteknik för att mäta och följa korrosionsutvecklingen. Informationen användes för att kvantifiera barriärens livslängd och underhållsbehov. De placerade även ut sensorer för att kontinuerligt övervaka atmosfärens korrosivitet nära spännarna. I anläggningarna installerades luftkonditioneringssystem, för att rena och torka luften. De påverkade ytorna behandlades också med ett lager fuktavvisande fett.

Slutligen tog de prover från spännarna, som utsätts för en mycket hög belastning i samband med tidvattenrörelser, och gjorde tester för att simulera hur väl de klarar tidvattnets kraft och frekvens, med befintlig korrosion.

Resultatet var relativt betryggande. Trots befintlig korrosion förväntas barriären hålla i åtminstone 100 år till. Förutsatt att den insamlade datan är korrekt och omständigheterna förblir ungefär desamma. 

- För att vara på den säkra sidan gjorde vi också en simulering där vi fördubblade tidvattenfrekvensen och ökade belastningen med 30 procent. Simuleringen visade att livslängden även då skulle vara över hundra år. Men vi måste självklart kontrollera att vår hypotes stämmer, och kommer därför att göra regelbundna inspektioner för att följa korrosionsutvecklingen, säger Nicolas Larché. 

En fungerande lösning för Venedig

Slutsatsen är alltså att Venedigs lösning fungerar bra för Venedig, förutsatt att man håller ett vakande öga på korrosionen och aktivt motverkar den. Men Venedig är bara en av många städer som kraftigt påverkas av stigande havsnivåer. Vad kan vi lära av MO.S.E. och dess utmaningar?

- Venedig är väldigt speciell, det är en stad mitt ute i havet, i en liten lagun. Havsvatten kan bara ta sig in i staden via tre huvudportar, vilket möjliggör barriärsystemet. Att kopiera konceptet på andra platser skulle nog vara svårt, men det är inte otänkbart att någon form av fysisk barriär skulle kunna konstrueras på platser med liknande förutsättningar, säger Nicolas Larché.

Stigande havsnivåer är bara ett av flera problem som världen nu står inför, till följd av klimatförändringarna. Värmen har också lett till andra typer korrosionsproblem.

- Ur korrosionssynpunkt är global uppvärmning av stor betydelse. Temperatur är en nyckelparameter. Ett projekt som Institut de la Corrosion för närvarande arbetar med rör tillväxten av Sargassotång. Att den ökar kan både bero på stigande temperaturer, och på mänskliga föroreningar. Sargassotång flyter in till kusterna där den torkar och dör. I samband med det försurar den miljön och släpper ifrån sig giftig gas. Atmosfären blir då extremt korrosiv och kan påverka livslängden för närliggande metallstrukturer.

Viktigt att agera

Hur ska då kustnära samhällen agera framöver för att tackla de utmaningar som klimatförändringarna medför? Nicolas Larché förklarar att han inte är någon klimatexpert, men att han tycker att myndigheter världen över borde se över inspektionsfrekvensen så att den går hand i hand med klimatförändringarna. På så sätt går det att upptäcka och förutse problem innan det är för sent. 

- RISE och Institut de la Corrosion kan utreda hur temperaturförändringar eller stigande vattennivåer påverkar infrastrukturen, och ge råd om lämpliga åtgärder. Vi kan också hjälpa till att kontinuerligt anpassa befintliga korrosionsskydd efter nya klimatförhållanden. Dessutom utvecklar vi aktivt metoder för att studera effekterna av korrosion och korrosionsskydd på miljön. Vi undersöker alltså inte bara miljöns påverkan på material, utan även materialens påverkan på miljön.