Il ruolo di un poli­mero simile alla melanina nella corrosione dell’acciaio al carbonio da parte di Amorphotheca resinae

Perché i serbatoi dei carburanti possono arrugginirsi silenziosamente

I carburanti moderni non servono solo a nutrire i motori; nutrono anche i microrganismi. Questo studio esamina un comune “fungo del diesel” e pone una domanda semplice ma dalle grandi conseguenze pratiche: quando questo fungo cresce su acciaio al carbonio nei sistemi di carburante, accelera o rallenta la degradazione del metallo? La risposta è sfumata e dipende sia dal pigmento scuro del fungo sia dal suo nutrimento.

Un fungo ostinato nei sistemi di carburante

Serbatoi interrati, autocarri e aerei spesso soffrono di formazioni viscose che intasano i filtri, deteriorano il carburante e danneggiano il metallo. Uno dei principali responsabili è un fungo chiamato Amorphotheca resinae, a volte soprannominato “fungo del kerosene”. Si sviluppa sia sul diesel convenzionale sia sul biodiesel, usando il carburante stesso come alimento. I ricercatori hanno raccolto sei varianti di questo fungo da luoghi diversi, inclusi un serbatoio di diesel vecchio 30 anni, suolo e carburante per aviazione, e hanno confrontato come crescevano su acciaio in laboratorio.

Come cibo e pigmento modificano la corrosione

Il gruppo ha fornito ai funghi due diverse fonti di nutrimento: uno zucchero semplice (glucosio) e una miscela standard di biodiesel. Con il glucosio, tutti i ceppi hanno chiaramente aumentato l’assottigliamento complessivo della superficie dell’acciaio, noto come corrosione uniforme. Contemporaneamente, il fungo ha prodotto un poli­mero scuro simile alla melanina solo quando erano presenti sia l’acciaio sia il glucosio, scurendo il liquido e formando un solido misurabile. Con il biodiesel invece dello zucchero, il quadro è cambiato: i funghi crescevano ancora, ma non acceleravano più la corrosione uniforme dell’acciaio.

Biofilm che possono schermare il metallo

Quando l’acciaio era immerso parzialmente in acqua e parzialmente in biodiesel, la corrosione normalmente attaccava punti specifici vicino al confine carburante-acqua, creando profonde cavità. Sorprendentemente, quando il fungo era presente in queste condizioni con biodiesel, questo fenomeno di pitting localizzato risultava molto attenuato. La microscopia ha spiegato il perché: l’acciaio era coperto da una densa rete di ife fungine rivestite da piccolissimi granuli minerali ricchi di ferro. Questi strati intrappolavano composti di ferro che tendevano a limitare l’ossigeno che raggiungeva il metallo e in alcuni punti formavano cristalli di un fosfato di ferro associato a protezione contro la corrosione. In pratica, il film fungino agiva come una barriera vivente e irregolare che smorzava gli attacchi più aggressivi della ruggine.

Il doppio ruolo di un pigmento scuro

Per sondare il ruolo del pigmento scuro, gli scienziati hanno usato l’editing genetico per creare ceppi fungini incapaci di produrre melanina e altri che la producono in modo continuo. Quando questi funghi modificati crescevano con glucosio su acciaio, i ceppi privi di melanina provocavano meno cavità profonde rispetto al ceppo normale, anche se l’assottigliamento complessivo era simile. In test separati senza cellule vive, il pigmento purificato aggiunto all’acciaio in una soluzione chimica accelerava la corrosione uniforme in modo dipendente dalla dose. Il pigmento prodotto a contatto diretto con l’acciaio era ancora più corrosivo del pigmento formato in un brodo ricco, suggerendo che la sua forma e struttura vicino al metallo influenzano quanto intensamente promuove la ruggine.

Cosa significa per le infrastrutture dei carburanti

Nel complesso, il lavoro mostra che il fungo del diesel gioca un ruolo complesso, quasi ambivalente, nella degradazione dell’acciaio al carbonio. La sua crescita lanuginosa può proteggere le superfici d’acciaio dagli attacchi locali più gravi nei serbatoi di biodiesel costruendo film ricchi di minerali che limitano l’ossigeno sulla superficie metallica. Allo stesso tempo, il suo pigmento simile alla melanina, sia nella parete cellulare sia rilasciato nel liquido, tende a favorire la corrosione in determinate condizioni chimiche. Per ingegneri e gestori dei carburanti, questo significa che controllare la crescita microbica non è semplicemente una questione di eliminare tutti i funghi, ma di capire come il tipo di carburante, la presenza di acqua, i biofilm e i pigmenti fungini interagiscono per far pendere l’equilibrio tra protezione e danno.

Citazione: Gerrits, R., Schumacher, J., Prate, R. et al. The role of a melanin-like polymer in carbon steel corrosion by Amorphotheca resinae. npj Mater Degrad 10, 59 (2026). https://doi.org/10.1038/s41529-026-00808-6

Parole chiave: corrosione serbatoi carburante, fungo del diesel, biodiesel, pigmento melanina, acciaio al carbonio