Porastanie kadłubów statków, nazywane z angielskiego foulingiem, to poważny problem – szacuje się, że w ciągu sześciu miesięcy na morzu okręt o powierzchni kilkudziesięciu tysięcy metrów kwadratowych może zgromadzić na sobie do sześciu ton organizmów morskich! Tego typu zanieczyszczenia wpływają bardzo niekorzystnie na opływowowść obiektu, a w konsekwencji na zużycie paliwa. Skala tego zjawiska jest porażająca – już przy niewielkiej ilości tego typu zanieczyszczeń zużycie to wzrasta nawet o 40-50%. W takiej sytuacji zapobieganie porastaniu okazuje się nie udogodnieniem, lecz palącą koniecznością.
fot. Svetlana Yudina (fotolia.com)
Skutecznym sposobem radzenia sobie z tym problemem są farby przeciwporostowe, nazywane też antyfoulingowymi (ang. anti-fouling). Choć efekt ich stosowania jest podobny, nie wszystkie opierają swe działanie na tych samych zjawiskach. Jako pierwsze zaczęły być wykorzystywane pokrycia antyfoulingowe w skład których wchodzą związki biobójcze (biocydy) odpowiedzialne za unieszkodliwienie organizmów morskich przyczepiających się do kadłuba (skorupiaków, alg). Do uwolnienia biocydów dochodzi wskutek stopniowego ścierania farby. Oczywiście zależy nam, by zastosowane związki biobójcze były możliwie jak najbardziej skuteczne, ale zarazem nie powinny one wpływać na inne organizmy podwodne zasiedlające obszar, w którym przemieszcza się statek. Dobrze więc jeśli są słabo rozpuszczalne w wodzie i szybko rozkładają się po przeniknięciu do środowiska. Ponadto niedopuszczalnym jest, by przechodziły do łańcucha pokarmowego i by działały toksycznie również na ssaki. Niestety powszechnie stosowane w tej roli związki metali nie do końca spełniają te kryteria. W latach 60. i 70. receptura niemal wszystkich farb przeciwporostowych opierała się na związkach cynoorganicznych – TBT (tributylocyna), kiedy jednak przeprowadzono szczegółowe badania dotyczące ich wpływu na morską faunę i florę, okazało się, że substancje te wyjątkowo długo utrzymują się w wodzie i powodują katastrofalne zniszczenia w podwodnym świecie. Deformacja muszel ostryg, zaburzenia rozwoju płciowego u niektórych mięczaków, neurotoksyczność oraz wywoływanie reakcji immunologicznych i zmian genetycznych u wielu zwierząt morskich to tylko niektóre skutki stosowania TBT. Obecnie wykorzystuje się tlenki miedzi lub tiocyjaniany miedzi, które jednak również nie są obojętne względem środowiska, dąży się więc do zminimalizowania ich zawartości w środkach przeciwporostowych. Alternatywą są farby w których czynnikiem biobójczym jest nadtlenek wodoru, powstający w reakcji fotochemicznej. Skutecznie unieszkodliwia on organizmy porastające kadłub statku, a po przejściu do środowiska stosunkowo szybko rozkłada się na wodę i tlen.
Wśród farb tego typu, uwalniających środek biobójczy pod wpływem ścierania, wyróżniamy ablacyjne („miękkie”) i kopolimerowe. Funkcjonalnie lepiej sprawdzają się te drugie, ponieważ wykazują większą zawartość miedzi, są twardsze (podczas gdy warstwę farby ablacyjnej bardzo łatwo jest przypadkowo uszkodzić, choćby w trakcie czyszczenia), a uwalnianie biocydu przebiega w ich przypadku w sposób bardziej kontrolowany, cząsteczki związku biobójczego znajdują się bowiem w „oczkach” sieci polimerowej. Ponadto, w przeciwieństwie do farb ablacyjnych, „działają” nawet kiedy statek się nie porusza. Wszystko to sprawia, że ich cena jest wyższa, można sobie jednak z tym radzić stosując pokrycia wielowarstwowe – jako warstwa bazowa farba twarda, na niej zaś kolejne warstwy farby miękkiej.
Na rynku dostępne są również farby zawierające związki takie jak silikon czy teflon, które są bardzo śliskie. Utrudnia to organizmom morskim przyczepianie się do powierzchni kadłubu, nie powodując ich obumierania. Jest to więc rozwiązanie zdecydowanie bardziej przyjazne środowisku.
Jeszcze inny rodzaj farb przeciwporostowych to środki bazujące na żywicy epoksydowej. Po wyschnięciu takiego pokrycia na powierzchni tworzy się warstwa mikrowłókien, które, nieustannie się poruszając, uniemożliwiają organizmom morskim przyleganie do kadłubu. Dodatkowa zaleta takich farb to możliwość stosowania ich na praktycznie każdym rodzaju podłoża, podczas gdy środki zawierające miedź nie mogą być np. nakładane na aluminium, gdyż zachodzi wówczas reakcja galwaniczna i rozwija się korozja. To bardzo bezpieczna dla środowiska opcja, jest jednak również kosztowna, wymaga specjalnego przygotowania, a funkcjonalną warstwę bardzo łatwo uszkodzić.
Ze względu na wagę problemu badania nad skutecznymi farbami przeciwporostowymi są wciąż rozwijane. W przyszłości zaowocują więc być może środkiem, który łączył będzie ekologiczność ze stosunkowo niską ceną i łatwością stosowania.
