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慧正資訊：與目前的大多數(shù)行業(yè)一樣，航運業(yè)減少排放的需求正在加速。作為世界碳足跡的主要貢獻(xiàn)者之一，也是碳足跡特別難以減少，該行業(yè)正在努力尋找可行的解決方案，以盡量減少其對氣候的影響，同時保持商業(yè)和運營效率。盡管個別企業(yè)有 ESG目標(biāo)，但監(jiān)管機(jī)構(gòu)增加了航運的環(huán)境要求，例如來自 國際海事組織(IMO)的要求，從而加劇了社會壓力。
國際海事組織是一個聯(lián)合國機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)監(jiān)管從安全問題到安保，再到如前所述的環(huán)境問題的航運。國際海事組織的溫室氣體減排目標(biāo)指出，到2030年，航運必須將其二氧化碳排放量至少減少40%。
現(xiàn)在，距離實現(xiàn)這一目標(biāo)還有不到十年的時間，海運必須解決所有脫碳路線，尤其是那些仍然隱藏的貢獻(xiàn)者。
生物污垢如何成為重要的參與者
由藤壺等生物引起的硬生物污垢會對船體產(chǎn)生一些最高水平的水動力阻力，并且被認(rèn)為每年會在整個海運業(yè)中增加約 1.1億噸的過量碳排放——這與航運業(yè)實現(xiàn)碳排放目標(biāo)形成直接對抗。
事實上，Michael P. Schultz于2011年進(jìn)行的一項研究表明，一艘有10%藤壺污垢的海軍艦艇需要多增加36%的功率來保持相同的速度。簡單的硬污垢會顯著增加船舶的燃料消耗，從而增加其排放。
雖然生物污垢的存在是一個非常現(xiàn)實的挑戰(zhàn)，但很難獲得其頻率的確切數(shù)字。然而，人們對船體臟污的成本影響有一些了解。由I-Tech和獨立海洋涂料咨詢公司Safinah Group在2020年發(fā)布的一項研究的數(shù)據(jù)估計，硬生物污垢使航運的年度燃油費用增加了約60億美元，主要是由于這些燃料消耗率。
如果全球船隊現(xiàn)在不解決嚴(yán)重的生物污垢，這些金額可能會增加。在過去12個月多的時間里，船舶停機(jī)時間達(dá)到了前所未有的水平，也被稱為“空轉(zhuǎn)”，因為全世界都在努力應(yīng)對大流行及其持久影響。閑置船只更有可能受到生物污垢問題的影響，部分原因是缺乏頻繁和高速移動，部分原因是缺乏維護(hù)。
然而，導(dǎo)致硬污垢情況增加的不僅是完全停機(jī)時間。根據(jù) I-Tech和Safinah Group的說法，對所有船舶類型的觀察表明，活動性較低的船舶的硬污底頻率相對較高。事實上，在接受調(diào)查的低活動船舶中，45%的硬污垢覆蓋率超過10%，而在高活動船舶中，這一比例僅為27%。
當(dāng)然，閑置或低活動時間會因全球變暖引起的水溫上升現(xiàn)象加劇，為生物污垢創(chuàng)造了主要環(huán)境，特別是在已經(jīng)被視為藤壺等“熱點”或“紅色區(qū)域”的地區(qū)和其他類型的生物污垢。
生態(tài)位領(lǐng)域：更多隱藏點
盡管數(shù)據(jù)很難獲得，但諸如靴頂、海水箱、螺旋槳和格柵等生態(tài)位區(qū)域可能占全球航運船隊水下船體表面總面積的 10%[1]——這一數(shù)字并非微不足道。I-Tech和Safinah Group的研究發(fā)現(xiàn)，至少95%的全球商業(yè)船隊存在嚴(yán)重污染的利基區(qū)域，這不僅增加了與船舶運營效率相關(guān)的風(fēng)險——利基區(qū)域污垢會顯著影響船舶的技術(shù)能力- 但它的生物安全也是如此，作為入侵物種的載體。
根據(jù)國際海事組織的說法，幾項研究已經(jīng)確定，船舶生物污垢對于引入入侵水生物種而言，即使不是比未經(jīng)處理的壓載水更重要，也是一個可比的因素。在世界的某些地區(qū)，有證據(jù)表明70-80%的入侵物種引入是通過生物污垢引入的。因此，當(dāng)談到生物污垢時，我們不能忽視船體水下結(jié)構(gòu)的這些部分。并且越來越多的以區(qū)域為重點的立法旨在保護(hù)當(dāng)?shù)氐暮Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)。
隨著新立法的廣泛出臺，所有運營商和船東都需要積極主動，以確保他們遵守有關(guān)船體污垢和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的任何規(guī)則。但是，為什么首先在生態(tài)位區(qū)域會如此普遍地發(fā)生生物污垢呢？
生態(tài)位區(qū)域限制了水流，限制了需要水流去除涂層頂層的生物殺滅涂層的作用。這意味著耗盡的殺生物劑形成了厚厚的“浸出層”，從而阻止了防污涂層的正常作用。同樣，這些區(qū)域通常容易受到更大的湍流影響，與更容易、光滑的船體區(qū)域相比，對涂層的影響更大。
然而，挑戰(zhàn)往往在此之前開始，即應(yīng)用程序發(fā)生時。眾所周知，生態(tài)位區(qū)域難以進(jìn)入，維護(hù)起來也很危險。相比之下，這些區(qū)域有時在表面處理和涂層覆蓋方面沒有得到適當(dāng)?shù)年P(guān)注。
改變涂層的應(yīng)用方式和選擇哪些涂層是解決生態(tài)位區(qū)域污染的關(guān)鍵。即使是最好的防污涂料，如果使用不當(dāng)，也不會產(chǎn)生令人滿意的效果。通常，生態(tài)位領(lǐng)域沒有得到應(yīng)有的關(guān)注。表面處理應(yīng)與船體其余部分的質(zhì)量水平相同，應(yīng)用質(zhì)量也應(yīng)在同一水平上進(jìn)行，包括薄膜厚度測量。
同時，用于船體的污垢控制解決方案可能不是生態(tài)位區(qū)域的理想選擇。應(yīng)使用在生態(tài)位區(qū)域的不同水動力條件下工作的污垢控制解決方案。這可能是更高的拋光漆，其設(shè)計用于在較低的船速和較長的空轉(zhuǎn)時間下工作。或者，可以增加殺生物劑的釋放速率以具有類似的生物污垢預(yù)防效果。
如何降低生物污垢的風(fēng)險？
更普遍地，在與生物污垢作斗爭的過程中，需要檢查的一個關(guān)鍵領(lǐng)域是涂料的閑置期保證。大多數(shù)添加到船舶涂料中的防污劑只能提供14-21天的空閑時間保證。然而，考慮到我們迄今為止所看到的意想不到的靜止期，船東需要考慮這是否適合他們，特別是如果他們將經(jīng)常光顧不斷擴(kuò)大的“生物污垢熱點”。一些船東可能會受益于30天的閑置擔(dān)保，這在含有相對獨特的藤壺防污劑的防污系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)，例如 Selektope®。
活性防污劑Selektope®的作用是排斥生物體，而不是殺死它。Selektope® 旨在應(yīng)對最惡劣的污垢條件，例如在生物污垢高風(fēng)險區(qū)域長時間閑置。然而，作為大多數(shù)殺生物劑中的非典型產(chǎn)品，Selektope® 以納米摩爾濃度提供功效，實現(xiàn)與競爭對手殺生物劑相同的效果，但用量要低得多，從而降低了總體殺生物劑負(fù)荷。
[1] Moser,C.S., Wier, T.P., First, M.R.等人。量化全球商船隊中生態(tài)位區(qū)域的范圍：生物污垢“超級熱點”的潛力。生物入侵191745–1759 (2017)。https://doi.org/10.1007/s10530-017-1386-4
I-Tech是一家生物技術(shù)公司，開發(fā)了Selektope®產(chǎn)品，這是一種活性劑，可防止藤壺附著在水下表面，如船舶和船體，以及其他海上設(shè)施。通過提高船用涂料系統(tǒng)（例如防污涂料）對藤壺生長的抵抗力，可以降低燃料和維護(hù)成本。I-Tech 已獲得Selektope®的必要監(jiān)管批準(zhǔn)，并擁有多家世界上最大的船舶防污涂料制造商作為客戶。
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