الابتكارات المانعة للحشف: خطة للقوارب البيئية

تتغير لعبة مكافحة الحشف - من الحلول الخالية من المبيدات الحيوية إلى الألواح فوق البنفسجية والروبوتات - تركز الابتكارات الجديدة المضادة للحشف على مستقبل القوارب الاقتصادي والبيئي ، كما كتب أليكس سميث.

الطلاءات البحرية ، خاصة تلك المستخدمة تحت خط الماء ، لها وظيفة مهمة للغاية للقيام بها. مع وجود حوالي 4,000 كائن حي قاذف محتمل في محيطات العالم ، من الطحالب وشقائق النعمان إلى البرنقيل وبلح البحر ، تعد الممارسات الفعالة لمكافحة الفطريات أمرًا حيويًا. لا تحافظ مضادات الحشف على كفاءة الهيكل وتقليل التكاليف فحسب ، بل يمكنها أيضًا المساعدة في منع انتشار الأنواع غير الأصلية إلى مناطق أخرى.

بالنظر إلى أن الهيكل شديد التلوث يمكن أن يزيد السحب بحوالي 40 في المائة ، فإن التأثير البيئي من حيث الانبعاثات أمر بالغ الأهمية أيضًا. وفقًا لكريس بيركيرت ، مدير القطاع البحري في اكزو نوبل، يمكن لسفينة حاويات شديدة التلوث "زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في عام واحد بما يصل إلى 2 طن لخفض السرعة بنسبة 16,000 في المائة وما يصل إلى 10 طن إذا كنت تريد الاحتفاظ بسرعتها الأصلية".

تعتبر الطلاءات الفعالة والابتكارات المضادة للقوارب أمرًا حيويًا للقوارب المستدامة ، من منظور مالي وبيئي. وبينما ، في الماضي ، أدى الغياب النسبي للتشريعات المتعلقة بالمحتوى السام في مادة مانعة للانفعال إلى جعل هذه المهمة أسهل ، إلا أن اللعبة قد تغيرت. مع المواقف العامة والنية السياسية والتشريعات الدولية الآن تتماشى على نطاق واسع مع التزامهم بحار أنظف ، يبحث كل من الشحن التجاري والقوارب الترفيهية عن حلول خالية من المبيدات الحيوية تكون "ودية" بقدر فعاليتها.

ابق زلق

حظيت الطلاءات القائمة على السيليكون بالكثير من الاهتمام ولسبب وجيه.

بدلاً من إطلاق المبيدات الحيوية الضارة في البيئة ، تم تصميم الطلاءات القائمة على السيليكون لإنشاء سطح زلق ، وبالتالي منع التصاق الكائنات الحية ومساعدة الهياكل على التنظيف الذاتي قيد التنفيذ. مع ما يقرب من عقدين من الاستخدام الفعال وراءهم ، Propspeedتتوفر الآن الطلاءات الخالية من المبيدات الحيوية القائمة على السيليكون لمحولات الطاقة ، بالإضافة إلى الدعائم ومعدات التشغيل والمعادن الجوفية. Hempelيعد Silic One نظامًا آخر لإطلاق القاذورات الخالية من المبيدات الحيوية ، والذي يعتمد على مزيج من السيليكون والهيدروجيل. في حين أن طول العمر ليس قويًا بشكل عام مثل التقنيات الأخرى ، فإن معظم الطلاءات السائلة للسيليكون السائدة تظهر عمر خدمة فعال يتراوح بين 12 و 24 شهرًا.

إطار معدني

كوبر كوت يستخدم مزيجًا من راتنجات الايبوكسي ذات الأساس المائي الخالي من المذيبات والنحاس عالي النقاء (99 في المائة). يتم تشريب كل لتر من الراتينج بمقدار كيلوغرامين من النحاس شديد النقاء - وهو الحد الأقصى الذي يسمح به القانون. عند الغمر ، تهاجم مياه البحر مسحوق النحاس النقي المكشوف ، مما يتسبب في تكوين أكسيد النحاس. يمنع هذا العامل المضاد للحشف النمو حتى يتحلل السطح أكثر ليصبح هيدروكلوريد نحاسي. هذا الشكل النحاسي النهائي غير مستقر للغاية ، ويتم غسله بحركة اليخت ، وبالتالي إزالة أي طمي متراكم أو طين جاري.

ليكن نور

تعد الأشعة فوق البنفسجية (UVC) تقنية واعدة في هذا المجال ، لا سيما في شكل لوحات انبعاث ضوئي مرنة. شاركت AkzoNobel مع Philips في تطوير لوحات RunWell الخاصة بها. أظهر الاختبار على السفن التجارية أن ضوء الأشعة فوق البنفسجية المنبعث من سطح الهيكل يمكن أن يمثل رادعًا فعالًا للحشف الحيوي في مجموعة من المواقع ، في مجموعة من الظروف ، سواء كان الهيكل متحركًا أم لا.

يشرح بيركيرت: "ما نبحث عنه هو تضمين مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية في مادة عالية الحركة وذات مرونة عالية يمكنك الالتصاق بها إلى حد كبير في أي شكل. متطلبات الطاقة ضئيلة للغاية ، ومن المحتمل أن تستمر هذه الأشياء لمدة عشر سنوات دون استبدال ". مع توقع التجارب في صناعة الترفيه في غضون السنوات الخمس المقبلة ، من المأمول أن يلعب ضوء الأشعة فوق البنفسجية دورًا رئيسيًا في إزالة المبيدات الحيوية من المعادلة المضادة للفطر.

قشرة البشرة الثانية

تحاول تقنيات المحاكاة الحيوية جعل بدن القارب "غير مرئي" للكائنات الحية الملوثة عن طريق محاكاة مجموعة متنوعة من الأسطح الطبيعية المقاومة للتلف ، سواء كان ذلك يتضمن مخالب مرجانية أو جلد حوت أو دلفين.

حظي جلد سمك القرش ، بألواحه المتداخلة وحوافه المتوازية ، باهتمام خاص - ومع استمرار تطوير تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد والصفائح ، فمن المرجح أن تجعل المواد الجديدة وتقنيات التطبيق حلول المحاكاة الحيوية ممكنة.

يسافر الصوت

تستخدم الأنظمة المضادة للحشف بالموجات فوق الصوتية محولات الطاقة لإصدار دفعات متزامنة من الموجات الصوتية فوق الصوتية بترددات متعددة. النظرية هي أن الضغوط الإيجابية والسلبية المتناوبة تخلق فقاعات مجهرية تنفجر على السطح ، وتدمر الكائنات الحية الدقيقة التي تشكل اللبنات الأساسية للقاذورات الحيوية.

على الرغم من أن المخاوف بشأن التأثير طويل المدى للموجات فوق الصوتية على أنواع الثدييات الرئيسية بما في ذلك الحيتان والدلافين قد أثيرت ، لم تسفر الدراسات عن أي دليل قاطع لدعم هذه المخاوف ولا تزال أنظمة الموجات فوق الصوتية قيد الاستخدام على السفن التجارية المصنوعة من الصلب وكوحدة مستقلة وتكميلية أنظمة على القوارب الترفيهية.

عصر جديد من الاندماج

لقد ولت الأيام التي اقتصر فيها مصنعو الطلاء على الطلاء فقط. يتم أيضًا تطبيق نهج 360 أكثر ديناميكية. وفقًا لـ Stein Kjølberg ، مدير الفئة العالمية ، أداء بدن ، في دهانات الأداء من جوتن، فإن التغيير في كيفية تعامل المستخدمين مع مشكلة القاذورات في حد ذاته يعد ابتكارًا مهمًا.

"في العالم التجاري ، يتم دائمًا اكتشاف ظهور التلوث بعد فوات الأوان ، مما يؤدي إلى تضخم تكاليف الوقود لمدة ستة أشهر في المتوسط ​​قبل اتخاذ الإجراءات العلاجية. لذا فمن المنطقي أن الأنظمة الفعالة المضادة للحشف تحتاج إلى دمج مجموعة من المنتجات التي نوفرها ، والنصائح التي نقدمها وتقنيات التنظيف التي نستخدمها ، "كما يقول كيولبيرج.

يمكن أن يوفر روبوت جوتن المضاد للتزحلق على الهيكل الأول من نوعه في الصناعة مرونة إضافية لبروتوكولات الاستجابة للقاذورات. يستفيد نظام Hull Keeper المتكامل الخاص به بشكل كامل من التحسينات في "البيانات الضخمة" للتعمق أكثر. وفقًا لشركة Jotun ، فإنها تقيم البيانات فيما يتعلق بنوع السفينة ومسارها وأنشطتها ، مما يمكّن مالكي السفن من اتخاذ إجراءات مبكرة ضد التلوث والبقاء على اطلاع بشكل صحيح حول مكان التنظيف ومكان الجلوس في وضع الخمول ، حتى يتمكنوا من تقليل خطورة التحدي القاذورات.

تم اعتماد هذا النهج القائم على البيانات بقوة من قبل الجهات الفاعلة الأخرى في الصناعة أيضًا - ليس أقلها AkzoNobel ، والتي تنص على أن نظام Intertrac Hullcare المتكامل يمكنه تحقيق "تخفيضات متدرجة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تصل إلى 2 طن وتوفير الوقود بمقدار 34,000 مليون يورو" لمالك السفينة خلال فترة عشر سنوات.

النطاق الآلي

يبدو أن ظهور حزمة الخدمات المتكاملة سيكون له تأثير كبير على سوق الترفيه أيضًا. بعد كل شيء ، إذا أراد المالك هيكلًا نظيفًا وسريعًا وفعالًا لمدة خمس سنوات ، فبدلاً من شراء طلاء مستقل مضاد للتلف ، فمن المنطقي الاستثمار في خدمة قائمة على الاشتراك تنشر التكلفة وتحسن الاتساق.

وفقًا لفيل هورتون ، مدير البيئة والاستدامة في RYA ، فإن مثل هذه الخدمة موجودة بالفعل في دول البلطيق ، حيث تستطيع القوارب المغطاة بطبقة من السيليكون تنظيف أجسامها في المراسي ببساطة عن طريق القيادة عبر أنظمة نفاثة مائية آلية غسيل السيارات .

يلاحظ هورتون الحجم الهائل للفرص التجارية المتاحة لمصنعي الطلاء الذين يرغبون في التعاون بشكل وثيق مع مشغلي الموانئ وشركات التنظيف.

"مع توفير الاستدامة الآن مثل هذه القوة الدافعة القوية ، بدأ الابتكار يحدث بالفعل ، ليس فقط فيما يتعلق بالطلاءات المضادة للرطوبة نفسها ولكن أيضًا فيما يتعلق بالطريقة التي يفكر بها الناس حول الحفاظ على أجسامهم.

"لا تزال هناك خطوات كبيرة يتعين القيام بها فيما يتعلق بالاختبار المستقل حتى تتمكن الشركات والمستهلكون من تقييم مدى جودة عمل كل تقنية جديدة ولكن مع تحرك الجميع الآن في نفس الاتجاه ، ليس لدي شك في أننا على أعتاب نهج أكثر أناقة ، وأكثر هندسية ، ومدروس بعناية يأخذ في الاعتبار الاهتمامات البيئية وكذلك الأداء ، "كما يقول هورتون.

تم نشر هذه المقالة لأول مرة في دقيقةالطبعة المطبوعة لربيع 2022.