Инновации в борьбе с обрастанием: план экологического судоходства

Игра против обрастания меняется — от решений, не содержащих биоциды, до УФ-панелей и робототехники — новые инновации в области защиты от обрастания делают новый акцент на экономичном и экологичном судоходстве будущего, пишет Алекс Смит.

Морские покрытия, особенно те, которые используются ниже ватерлинии, выполняют чрезвычайно важную функцию. При наличии около 4,000 потенциально обрастающих организмов в Мировом океане, от водорослей и анемонов до ракушек и мидий, жизненно важны эффективные методы борьбы с обрастанием. Противообрастающее покрытие не только поддерживает эффективность корпуса и минимизирует затраты, но также может помочь предотвратить распространение неместных видов в другие регионы.

Учитывая, что сильно загрязненный корпус может увеличить лобовое сопротивление примерно на 40 процентов, воздействие на окружающую среду с точки зрения выбросов также имеет решающее значение. По словам Криса Биркерта, менеджера морского сегмента в Компания AkzoNobel, сильно загрязненный контейнеровоз потенциально может «увеличить выбросы CO2 за один год на 16,000 10 тонн при 64,000-процентном снижении скорости и до XNUMX XNUMX тонн, если вы хотите сохранить исходную скорость».

Эффективные покрытия и инновации, препятствующие обрастанию, имеют жизненно важное значение для устойчивого судоходства как с финансовой, так и с экологической точки зрения. И хотя в прошлом относительное отсутствие законодательства, касающегося токсичного содержания противообрастающих веществ, облегчало эту работу, правила игры изменились. Общественное отношение, политические намерения и международное законодательство в настоящее время в значительной степени согласованы в их стремлении к чистоте морей, и коммерческое судоходство, и прогулочное судоходство ищут решения без биоцидов, которые были бы столь же «дружественными», сколь и эффективными.

Оставайся скользким

Противогнилостные покрытия на основе силикона привлекают большое внимание, и на то есть веские причины.

Вместо того, чтобы выбрасывать вредные биоциды в окружающую среду, покрытия на основе силикона предназначены для создания скользкой поверхности, тем самым предотвращая прикрепление организмов и помогая корпусам самоочищаться в процессе. Имея за плечами около двух десятилетий эффективного использования, PropspeedПокрытия на основе силикона, не содержащие биоцидов, теперь доступны для преобразователей, а также опор, ходовой части и подповерхностных металлов. HempelSilic One от компании Silic One — еще одна система для удаления обрастаний, не содержащая биоцидов, основанная на сочетании силикона и гидрогеля. Хотя долговечность, как правило, не так высока, как при использовании других технологий, большинство популярных силиконовых грязеотталкивающих покрытий имеют эффективный срок службы от 12 до 24 месяцев.

Металлическая рама

Медное покрытие использует комбинацию эпоксидной смолы на водной основе, не содержащей растворителей, и меди высокой чистоты (99%). Каждый литр смолы пропитан двумя килограммами сверхтонкой меди – максимально разрешенным законом. При погружении морская вода воздействует на открытый порошок чистой меди, вызывая образование оксида меди. Этот противообрастающий агент сдерживает рост до тех пор, пока поверхность не деградирует и не превратится в гидрохлорид меди. Эта окончательная форма меди очень нестабильна и смывается движением яхты, тем самым удаляя любой накапливающийся ил или шлам.

Да будет свет!

Ультрафиолетовый (УФС) свет является многообещающей технологией в этой области, особенно в виде гибких светоизлучающих панелей. AkzoNobel сотрудничает с Philips в разработке панелей RunWell. Испытания на коммерческих судах показали, что ультрафиолетовый свет, излучаемый поверхностью корпуса, может представлять собой эффективное средство сдерживания биологического обрастания в различных местах и ​​в различных условиях, независимо от того, находится ли корпус в движении или нет.

Биркерт поясняет: «Мы рассматриваем встраивание УФ-светодиодов в очень подвижный, очень текучий материал, который можно приклеивать практически к любой форме. Требования к питанию очень минимальны, и потенциально эти вещи могут прослужить десять лет без замены». Ожидается, что в течение следующих пяти лет в индустрии досуга будут проведены испытания, и есть надежда, что ультрафиолетовое излучение может сыграть важную роль в удалении биоцидов из уравнения защиты от обрастания.

Вторая кожа

Биомиметические технологии пытаются сделать корпус лодки «невидимым» для обрастающих организмов, имитируя различные естественные устойчивые к обрастанию поверхности, будь то коралловые щупальца или кожа кита или дельфина.

Кожа акулы с ее перекрывающимися пластинами и параллельными гребнями привлекла особое внимание, и по мере того, как технологии 3D-печати и ламинирования продолжают развиваться, новые материалы и методы нанесения, вероятно, сделают биомиметические решения возможными.

Звуковые путешествия

Ультразвуковые противообрастающие системы используют преобразователи для одновременного излучения ультразвуковых волн на нескольких частотах. Теория состоит в том, что чередование положительного и отрицательного давления создает микроскопические пузырьки, которые взрываются на поверхности, уничтожая те самые микроорганизмы, которые образуют строительные блоки для биологического обрастания.

Хотя были высказаны опасения по поводу долгосрочного воздействия ультразвука на основные виды млекопитающих, включая китов и дельфинов, исследования не привели убедительных доказательств в поддержку этих опасений, и ультразвуковые системы продолжают использоваться как на стальных коммерческих судах, так и в качестве автономных и дополнительных. системы на маломерных судах.

Новая эра интеграции

Прошли те времена, когда производители красок ограничивались только покрытиями. Также в игру вступает более динамичный подход 360°. По словам Штейна Кьолберга, глобального директора по характеристикам корпуса, на Покрытия Jotun Performance, изменение подхода пользователей к проблеме загрязнения само по себе является важным нововведением.

«В коммерческом мире начало загрязнения всегда обнаруживается слишком поздно, что приводит к завышенным расходам на топливо в среднем на шесть месяцев, прежде чем будут приняты меры по исправлению положения. Поэтому вполне логично, что эффективные противообрастающие системы должны включать в себя сочетание продуктов, которые мы поставляем, советов, которые мы даем, и методов очистки, которые мы используем», — говорит Кьёльберг.

Первый в отрасли противообрастающий робот Jotun с катанием на корпусе может обеспечить дополнительную гибкость протоколов реагирования на обрастание. Его интегрированная система Hull Keeper в полной мере использует преимущества улучшений «больших данных», чтобы идти еще глубже. Согласно Jotun, он оценивает данные в зависимости от типа судна, маршрута и деятельности, что позволяет судовладельцам своевременно принимать меры против обрастания и быть в курсе того, где чистить, а где простаивать, чтобы свести к минимуму тяжесть загрязнения. грязный вызов.

Этот подход, основанный на данных, активно поддерживается и другими игроками отрасли, в том числе компанией AkzoNobel, которая заявляет, что ее интегрированная система Intertrac Hullcare может обеспечить «ступенчатое снижение выбросов CO2 до 34,000 4.6 тонн и экономию топлива на XNUMX миллиона евро». для судовладельца в течение десяти лет.

Роботизированный диапазон

Появление интегрированного пакета услуг, вероятно, окажет серьезное влияние и на рынок досуга. В конце концов, если владелец хочет иметь чистый, быстрый и эффективный корпус в течение пяти лет, то вместо того, чтобы покупать отдельное противообрастающее покрытие, имеет смысл инвестировать в услугу на основе подписки, которая распределяет затраты и повышает стабильность.

По словам Фила Хортона, менеджера по окружающей среде и устойчивому развитию в RYA, такая услуга уже существует в странах Балтии, где лодки с силиконовым покрытием могут очищать свои корпуса в гаванях, просто проезжая через роботизированные водоструйные системы в стиле автомойки. .

Хортон отмечает огромные возможности для бизнеса, доступные производителям красок, которые готовы более тесно сотрудничать с операторами пристаней и клининговыми компаниями.

«Поскольку устойчивость в настоящее время является такой сильной движущей силой, инновации действительно начинают происходить, не только в отношении самих противообрастающих покрытий, но и в отношении того, как люди думают об обслуживании своих корпусов.

«Еще многое предстоит сделать с точки зрения независимого тестирования, чтобы предприятия и потребители могли оценить, насколько хорошо работает каждая новая технология, но теперь, когда все движутся в одном направлении, я не сомневаюсь, что мы находимся на пороге более элегантный, более инженерный, более тщательно продуманный подход, который должным образом учитывает экологические проблемы, а также производительность», — говорит Хортон.

Эта статья была впервые опубликована в MINпечатное издание за весну 2022 г..