Porastanie kadłubów statków organizmami morskimi, takimi jak skorupiaki i algi, to poważny i często poruszany problem. Większość powłok skutecznie zapobiegających temu zjawisku zawiera szkodliwe dla środowiska substancje, dlatego naukowcy nie ustają w poszukiwaniach ekologicznej alternatywy. Najnowszy pomysł to zmieniająca pH farba przeciwporostowa od badaczy z Fraunhofer Institute.
fot. Sufi70 (stockfreeimages.com)
Pozostający w porcie statek z czasem pokrywa się warstwą skorupiaków i roślin morskich. Staje się przez to cięższy i mniej opływowy, co z kolei prowadzi do zwiększenia zużycia paliwa – w skrajnych wypadkach nawet o 40%. Jeśli mamy do czynienia z wielkim kontenerowcem, oznacza to straty rzędu kilku milionów dolarów rocznie.
Stosowane obecnie metody radzenia sobie z tym problemem mają poważne wady. Czyszczenie kadłuba poprzez piaskowanie prowadzi również do zniszczenia warstwy farby i może być stosowane tylko raz na 3-5 lat. Z kolei zapobiegające porastaniu powłoki zawierają zwykle biocydy, które dostają się do wody morskiej i zatruwają wszelkie inne organizmy znajdujące się w otoczeniu. Z tego też powodu w 2008 wydano zakaz stosowania najbardziej toksycznej tributylocyny (TBT), zaś preferowane obecnie tlenki miedzi również będą musiały w niedalekiej przyszłości zostać zastąpione przyjaznymi środowisku rozwiązaniami.
Jedno z takich rozwiązań zaproponował zespół profesora Manfreda Fütinga z Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials (IWM) w Halle. Jest to aktywny elektrochemicznie system powłok, który cyklicznie zmienia wartość pH na powierzchni kadłuba, przez co stwarza bardzo nieprzyjazne środowisko dla rozwoju organizmów morskich.
Rolę wielkopowierzchniowych elektrod w tym układzie pełni aktywna nanofarba otrzymywana metodą zol-żel, naniesiona na warstwę izolującej farby gruntującej. Za odpowiednie właściwości elektryczne powłoki odpowiadają włączone w jej skład cząstki przewodzące prąd. Regularne zmiany przyłożonego prądu (komutacja) o gęstości ładunku poniżej 0,2 mA/cm² powodują fluktuacje pH na tyle wyraźne, że rozwój organizmów morskich na powierzchni nie jest możliwy. Prąd dostarczany jest przez moduł fotowoltaiczny lub sieć naziemną.
Obecnie profesor Füting i współpracownicy planują testy nowej powłoki, do których najlepiej nadawałyby się rządowe statki pożarnicze lub usuwające wycieki oleju. Ten typ okrętów bowiem przez większość czasu pozostaje w porcie, zaś kiedy już istnieje konieczność jego użycia, musi być w pełni sprawny i w odpowiednio krótkim czasie dotrzeć na miejsce, w którym jest potrzebny.
Obecnie trwają badania nad długoterminową stabilnością powłoki w warunkach naprężeń hydrodynamicznych oraz skutecznością przeciwporostową. Naukowcy wciąż dopracowują formułę, aby uczynić swe rozwiązanie łatwiejszym w aplikacji i maksymalnie efektywnym, jednak już teraz wyniki są bardzo obiecujące. Profesor Füting twierdzi, że gdy farba przejdzie wszystkie potrzebne badania, będzie można ją stosować na kadłuby statków z gwarancją co najmniej kilkuletniej trwałości.
