Kako se fokus na smanjenje emisija ugljičnog dioksida povećava u raznim industrijama diljem svijeta, napori da se spriječi izlazak ugljičnog dioksida u atmosferu njegovim izdvajanjem postali su predmet velikog interesa. Ove tehnike poznate su kao hvatanje i skladištenje ugljika (CCS). Na primjer, postrojenje Quest Carbon Capture and Storage (CCS) u blizini Edmontona, Alberta, Kanada, uhvatilo je i zapečatilo više od 6,8 milijuna tona ugljičnog dioksida otkako je otvoreno krajem 2015. i sigurno ga pohranilo 2 kilometra pod zemljom. Materijali uzrokovani korozijom i pravilan odabir materijala za opremu ključni su za siguran, pouzdan i ekonomičan rad CCS infrastrukture. Okolina niske temperature i slobodna voda proizvedena tijekom mnogih CCS procesa mogu stvoriti kisele uvjete koji mogu dovesti do korozije opreme za obradu. Zbog toga se za proizvodnju takve opreme preferiraju nehrđajući čelici koji sadrže nikal i legure nikla s višim razinama otpornosti na koroziju.
Ugljik zarobljen iz plinova obično dolazi iz procesa izgaranja i sadrži visoke razine vlage. Postupci hvatanja i sekvestracije provode se u vlažnim i kiselim uvjetima ili zahtijevaju prethodno sušenje da bi se uhvatio ugljični dioksid ili se mogu provoditi na visokim temperaturama i pod teškim uvjetima. Osim toga, transport ugljičnog dioksida od zahvata do podzemnog skladišta uglavnom se odvija cjevovodom, brodskim prijevozom, kamionima i željeznicom, a ugljični dioksid treba biti ukapljen prije transporta do mjesta skladištenja. Oprema koja se koristi za prijenos ugljika od hvatanja do podzemnog skladištenja obično je izrađena od niskolegiranog čelika koji sadrži nikal, nehrđajućeg čelika ili legura nikla.
Ugljični dioksid koji se ubrizgava u podzemno skladište obično je suh i nije korozivan. Projektiranje bunara mora uzeti u obzir rizik od korozije u kiseloj sredini tijekom životnog vijeka bunara. Podaci o dizajnu bušotina iz SAD-a i EU-a pokazuju da se nehrđajući čelici i legure nikla koji sadrže nikal obično koriste za izradu kritične infrastrukture bušotine gdje postoji rizik od korozije. Trenutno su Sjedinjene Države razvile jasne smjernice za projektiranje i izgradnju bušotina za utiskivanje CO2 koje naglašavaju važnost nikla kao materijala opreme za podzemno skladištenje CO2.
Osim toga, Međunarodno udruženje za učinkovitost i zaštitu materijala (AMPP) razvija smjernice za odabir materijala i kontrolu korozije za transport i ubrizgavanje CO2, identificirajući materijale koji sadrže nikal kao preferirani izbor za izradu opreme. To sugerira da će nikal neko vrijeme igrati važnu ulogu u neto nultim emisijama stakleničkih plinova.
U kojim konkretno koracima u CCS procesu nikal igra ključnu ulogu? Oporaba ugljičnog dioksida iz dimnih plinova elektrana na ugljen, koji je kontaminiran sumpornim dioksidom i vodom te proizvodi kisele kondenzate koji mogu nagrizati ugljični čelik; apsorpcija ugljičnog dioksida iz struja plina tekućim otapalima (npr. aminima), što može dovesti do kiselih korozivnih uvjeta u apsorberu ugljičnog dioksida, sustavima za rukovanje tekućim aminom i u posudama odstranjivača pare gdje se oslobađa čisti ugljični dioksid; i sustavi oporabe za čvrste apsorbente, kao što je adsorpcija promjenjive temperature (TSA), koji također uklanjaju ugljični dioksid iz struje plina kroz interakciju s apsorbentom, proces koji uključuje vlažne uvjete s temperaturama koje variraju između 40 stupnjeva i 100 stupnjeva, gdje može nastati ugljična kiselina, pa je ključni korak u opasnosti sušenje. Za sve ove procese preporuča se uporaba austenitnog nehrđajućeg čelika koji sadrži nikal, dok se dupleks nehrđajući čelik koji sadrži nikal više preporučuje za puhala s predhvatanjem. Osim toga, inovativni procesi za iskorištavanje i hvatanje CO2, kao što je Allam-Fetvedt ciklus proizvodnje električne energije, zahtijevaju CO2 turbine i plamenike izrađene od legura koje sadrže nikal, izmjenjivače topline i visokotemperaturne cijevi koje povezuju dvije komponente.
