Efterhånden som fokus på at reducere udledningen af kuldioxid stiger i forskellige industrier rundt om i verden, er indsatsen for at forhindre kuldioxid i at undslippe ud i atmosfæren ved at binde den blevet genstand for stor interesse. Disse teknikker er kendt som carbon capture and storage (CCS). For eksempel har Quest Carbon Capture and Storage (CCS)-faciliteten nær Edmonton, Alberta, Canada, fanget og forseglet mere end 6,8 millioner tons kuldioxid, siden den åbnede i slutningen af 2015, og har sikkert opbevaret den 2 kilometer under jorden. Korrosionsgenererede materialer og korrekt udstyrsmaterialevalg er nøglen til sikker, pålidelig og økonomisk drift af CCS-infrastruktur. Det lave temperaturmiljø og det frie vand, der produceres under mange CCS-processer, kan skabe sure forhold, der kan føre til korrosion af behandlingsudstyret. Af denne grund foretrækkes nikkelholdigt rustfrit stål og nikkellegeringer med højere niveauer af korrosionsbestandighed til fremstilling af sådant udstyr.
Kulstof opsamlet fra gasser kommer normalt fra forbrændingsprocesser og indeholder høje niveauer af fugt. Indfangnings- og sekvestreringsprocesser udføres enten under fugtige og sure forhold eller kræver forudgående tørring for at opfange kuldioxiden, eller de kan udføres ved høje temperaturer og under barske forhold. Derudover foregår transporten af kuldioxid fra fangst til underjordisk lager hovedsageligt med rørledninger, skibsfart, lastbiler og jernbaner, og kuldioxiden skal gøres flydende, før den transporteres til lagerstedet. Udstyret, der bruges til at transportere kulstof fra indfangning til underjordisk opbevaring, er normalt lavet af lavlegeret stål, der indeholder nikkel, rustfrit stål eller nikkellegeringer.
Kuldioxiden, der injiceres i underjordisk opbevaring, er normalt tør og ikke-ætsende. Udformningen af brønden skal tage højde for risikoen for korrosion i et surt miljø i brøndens levetid. Brønddesigndata fra USA og EU viser, at nikkelholdigt rustfrit stål og nikkellegeringer almindeligvis bruges til at fremstille kritisk brøndinfrastruktur, hvor der er risiko for korrosion. I øjeblikket har USA udviklet klare retningslinjer for design og konstruktion af CO2-injektionsbrønde, der understreger vigtigheden af nikkel som udstyrsmateriale til underjordisk CO2-lagring.
Derudover er International Association for Materials Performance and Protection (AMPP) ved at udvikle retningslinjer for materialevalg og korrosionskontrol til CO2-transport og -injektion, og identificerer nikkelholdige materialer som det foretrukne valg til udstyrsfremstilling. Dette tyder på, at nikkel vil spille en vigtig rolle i netto-nul drivhusgasemissioner i nogen tid fremover.
Hvilke trin specifikt i CCS-processen spiller nikkel en afgørende rolle? Genvinding af kuldioxid fra røggassen fra kulfyrede kraftværker, som er forurenet med svovldioxid og vand og producerer sure kondensater, der kan korrodere kulstofstål; absorption af kuldioxid fra gasstrømme af flydende opløsningsmidler (f.eks. aminer), hvilket kan føre til sure korrosive forhold i kuldioxidabsorberen, flydende aminhåndteringssystemer og i beholderne af dampstrippere, hvor den rene kuldioxid frigives; og genvindingssystemerne for faste absorbenter, såsom temperaturvariabel adsorption (TSA), som også fjerner kuldioxid fra gasstrømmen gennem interaktion med absorbenten, en proces, der involverer fugtige forhold med temperaturer, der svinger mellem 40 grader og 100 grader, hvor kulsyre kan dannes, så det vigtigste trin i risikoen er udtørring. Til alle disse processer anbefales brugen af austenitisk nikkelholdigt rustfrit stål, mens nikkelholdigt duplex rustfrit stål mere anbefales til pre-capture blæsere. Derudover kræver innovative processer til udnyttelse og opsamling af CO2, såsom Allam-Fetvedts elproduktionscyklus, CO2-turbiner og brændere lavet af nikkelholdige legeringer, varmevekslere og højtemperaturrør, der forbinder de to komponenter.
