- Un nuovo rivestimento per rendere le navi invisibili ai microrganismi
- Il Competence Center di Evonik studia il problema del biofouling
- Il biofouling sugli scafi delle navi aumenta i costi e le emissioni di CO2 a livello mondiale
A vantaggio sia dell'economia globale sia del clima mondiale, Evonik ha intenzione di rendere gli scafi delle navi invisibili ai microrganismi e proteggerli, in questo modo, dai biofilm, dalle alghe e dai molluschi bivalvi. Le crescite di questo genere di organismi, conosciute come biofouling, comportano un aumento del consumo di carburante delle navi, e perciò anche delle emissioni di CO2 negli oceani del mondo. L'International Maritime Organization stima che i costi annuali provocati dal biofouling si aggirino sul miliardo di dollari. Evonik sta lavorando ad una soluzione al problema sottoforma di un nuovo rivestimento ecologico che blocca il biofouling. La vernice inganna i microrganismi facendo percepire davanti a loro solo acqua, invece che lo scafo della nave; di conseguenza non tentano di colonizzarlo.
Il biofuling è stato a lungo un problema per le compagne marittime di tutto il mondo: gli organismi colonizzano le pareti delle navi, trasformando le superfici lisce in gusci ruvidi e frastagliati. Ciò aumenta l'attrito nell'acqua e in questo modo il biofouling rallenta le navi. A loro volta le navi necessitano di maggiore energia per mantenere la velocità, che è una pessima notizia sia per i costi di carburante sia per l'ambiente. Il trasporto marittimo rappresenta circa il 90% del freight forwarding globale.
"Il biofouling è uno degli ultimi problemi irrisolti nel settore dei rivestimenti. A questo proposito non abbiamo avuto successo nel trovare una soluzione ideale per una verniciatura delle navi che sia efficiente e anche ecologica. Questo è il motivo per cui le vernici antifouling sono un argomento chiave nel nostro nuovo Compentence Center 'Smart Surface Solutions'," ha affermato Stefan Silber, capo di Innovation Management Coating Additives nel Resource Efficiency Segment di Evonik. Il lavoro degli esperti non è confinato alle sole vernici navali ma include anche temi come la protezione dal ghiaccio, i rivestimenti antimicrobici, e superfici antisporco.
Per proteggere gli scafi delle navi dal biofouling, gli scienziati di Evonik si stanno servendo di un trucco per la nuova vernice: in essa, combinano un silicone idrorepellente con un polimero idrofilo. Ciò comporta la formazione di polimeri anfifilici, nei quali i poteri idrofili e idrorepellenti si alternano. I domini idrofili attraggono l'acqua allo scafo della nave. Questa forma una sorta di guscio d'acqua intorno ai polimeri, mimetizzando lo scafo dagli organismi. L'alternanza con i poteri idrorepellenti confonde ulteriormente gli organismi: non possono più riconoscere chiaramente la superficie, o distinguere inequivocabilmente lo scafo dall'acqua del mare. Di conseguenza essi, normalmente, si tengono del tutto lontani dallo scafo.
Se, ciò nonostante, i microrganismi dovessero provare a stabilirsi sullo scafo, entrerebbe in gioco il secondo meccanismo di difesa del potere idrofobico – la sua azione anti-aderente: il materiale base per la nuova soluzione contro il biofouling, la resina ibrida siliconica SILIKOPON® EF dal portfolio di Evonik, rende difficile, sin dall'inizio, per gli organismi fissarsi sullo scafo. Questo perché la tensione superficiale molto bassa e la superficie estremamente liscia del silicone conferiscono proprietà di facile pulizia. Gli organismi non possono aderire facilmente, e i pochi che riescono dovrebbero essere rimossi dal flusso d'acqua, anche a basse velocità della nave.
"Stiamo quindi utilizzando un prodotto provato e testato in un nuova maniera e allo stesso tempo stiamo espandendo la competenza di Evonik. Stiamo avendo successo nello sviluppo di nuove soluzione per rivestimenti che proteggano le navi contro il biofouling – senza attaccare direttamente gli organismi," ha assicurato Silber.
I ricercatori stanno facendo ottimi progressi nello sviluppo della loro innovazione: test sul campo in condizioni reali hanno già dimostrato l'efficacia di base dei nuovi sistemi ibridi. Gli scienziati stanno ora lavorando insieme ai clienti del settore su vernici basate sui nuovi sistemi.
Essi sono anche sicuri di essere in grado di migliorare i futuri intervalli di riverniciatura. Ciò permetterebbe alle compagnie marittime di ridurre i costi di manutenzione oltre agli effetti negativi del biofouling, come l'elevato consumo di carburante.