小小的创新,巨大的影响

PCI秘书
2022-10-20
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作者 Per Svensson,运营总监,I-Tech公司

近年来,海洋涂料技术工具箱中增加了一项相对较新的创新,这一创新正在海洋行业获得了一些重要的推动,并产生了巨大影响。


自2016年1月1日起,Selektope®——一种在涂料配方过程中添加的活性剂,已获得欧盟杀菌剂产品常设委员会的批准,可在欧盟范围内广泛使用。此后,它在海洋防污涂料市场上掀起了波澜,海洋防污涂料行业的主要企业研发了多个产品,并将其推向了市场。


今天,逾800艘船只在这种纳米级的创新技术的保护下航行,它以一种非常独特的动作模式将接近船体的藤壶物种击退。当藤壶幼虫与Selektope产品接触时,自然受体模拟会使它们进入游泳模式。这种作用是可逆的,当幼虫不暴露于涂层表面的Selektope浸出物时,它们将很快恢复到正常状态。


这是一种具有选择性作用和在极低浓度下高效的技术。事实上,为了获得对藤壶污垢的充分保护,在湿漆配方中仅需使用0.1-0.3%重量的Selektope。这意味着每升油漆只需要几克Selektop。


一个长期存在的问题,在21世纪加速


生物物质在船体上的积聚对商船来说并不是一个新问题。然而,这一问题注定将变得更加严重,特别是对于任何在温暖水域闲置的船只而言。随着全球海洋温度的上升,生物污染的规模和严重程度正在不断增加,使更多的船舶面临生物污染影响船舶效率的风险。由于污垢物种在温暖的水域大量繁殖,它们在船体上安家的风险逐年显著增加。


生物污垢在降低船舶效率和减少其他节油措施对船舶的影响方面发挥着巨大作用。硬壳物种,如藤壶、软体动物和双壳类,造成的硬质污垢尤其有害。由于藤壶污染是船体上最常见的污垢种类,因此消除藤壶污染是一个巨大的挑战。


当船只在沿海水域停泊几天或更长时间后,藤壶才会附着在船体上。然而,近年来,由于新冠肺炎疫情和地缘政治事件对全球贸易的深远影响,越来越多的船舶在温暖的沿海水域空转,使它们面临着更高的藤壶污染风险。


量化真实风险


I-Tech和Marine Benchmark对截至2020年(包括2020年)的全球船队数据进行了一项广泛的独立研究,探讨了怠速和由此产生的生物污染问题。研究结果对业内不同行业各之间的差异提供了新的见解,证实了过去十年船舶闲置数量的大幅增加。该研究的主要发现是,在过去十年中,闲置船舶的总数量大约翻了一番,而且很大比例的空转发生在水温超过15°C的环境中。与较冷的水域相比,这些水域中的船只发生藤壶污染的风险要高得多。该研究还发现,全球航运船队中的船只也越来越多地在温度高于25°C的水域闲置,被藤壶污染的风险极高。


因此,Selektope进入海洋涂料市场的时机再好不过了,这反映在短时间内对该技术的高度接受方面。


证明技术可行


尽管这项技术的应用速度很快,但对于已经航行五年或更长时间的船舶来说,在严重的污染程度下,也开始出现了证实其有效性的结果。这是检验测试结果的一个重要依据,因为这是船舶在干船坞进行维修之前的一段时间。


今年早些时候,I-Tech迎来了一艘期待已久的8900 TEU大型集装箱船的测试结果,该船在温暖的水域航行了五年,使用了SEAFLO NEO CF PREMIUM涂层,这是一种包含Selektope的用于船体的无铜防污体系。船到达干船坞时,未进行船体清洁,完全没有藤壶生长。


性能指标还表明,集装箱船的平均运营水平为78%。当根据在役性能指标标准ISO 19030对船舶的性能退化进行评估时,发现该船舶在60个月内的航速为零损失。如果船体上有藤壶污染,情况会截然不同。当船只在水中航行时,附着在上的藤壶污垢会产生额外的水动力阻力。这将导致船舶必须燃烧更多的燃料以保持设定的速度,或者燃烧相同量的燃料但遭受速度损失。对于这艘集装箱船来说,由于防污涂层内Selektope所提供的保护,这两种情况都不需要。


与防污产品的市场平均水平相比,在60个月的时间里,该船节省了16.5%的燃油,减少了85,500吨的二氧化碳排放量。


灾难性的碳排放


2019年,I-Tech与独立海洋涂料咨询公司Safinah Group签约,在2015 - 2019年的四年期间,对停靠在干船坞的249艘船舶的样本进行了水下船体污垢状况分析,该样本涵盖一系列贸易活动的所有主要船舶类型。


调查发现,几乎所有被调研的船舶都存在一定程度的水下船体硬垢污染。在44%的被调查船舶中,有超过10%的水下船体表面被硬污垢覆盖,而超过10%的硬污垢覆盖率则被视为会对船舶性能造成“不可接受”的影响。


在许多被调查的船舶上,污垢水平甚至更严重;大约15%的船舶在船体上具有10-20%的硬污垢覆盖率,10%的船舶具有20-30%的硬垢覆盖率,其余10%的硬污垢覆盖率在40-80%之间。


根据Michael P.Schultz于2011年发表的一项研究的数据推断,这种程度的硬污染可能导致至少1.1亿吨额外的碳排放,以及全球商业船队每年在燃料上要额外花费60亿美元。真实的数字可能更高,因为这是基于2019年燃料价格相对较低的保守计算,并且仅假设硬污垢的覆盖率为10%。


通过我们2019年的研究(量化了全球船队藤壶污染的真实规模)和2020年的闲置船舶的研究,我们相信,全球船队藤壶污垢覆盖范围现在将显著增加,这对于过去几年中大量延长闲置时间的船舶而言,情况尤其如此。


展望未来


在考虑未来的交易潜力时,无论船舶运营商的船是处于持续有效服务、长期闲置状态,还是处于两者之间的波动状态,都必须确保其船舶能受到保护。为此,当用于海洋涂料时,Selektope就像一份保险保单,因为即使船舶在温暖水域中长时间静停,它也能够防止藤壶污染,从而实现了这种灵活性。这是一项急需的技术,它有效,且在油漆中不需要太多的添加量。

本文收录在《PCI中文版》杂志2022年9月刊中