Czyste i lśniące kadłuby statków
Zjawisko biofoulingu, czyli gromadzenia się na powierzchniach drobnoustrojów, roślin, glonów lub małych zwierząt, zwiększa ich chropowatość. Jeśli dochodzi do niego na przykrytych wodą częściach kadłuba statku, ich zwiększona chropowatość znacząco wpływa na hydrodynamikę dotkniętej tym problemem jednostki pływającej. Silne zanieczyszczenie materią biologiczną prowadzi do negatywnych skutków ekonomicznych i środowiskowych poprzez zwiększone zużycie paliwa i emisję dwutlenku węgla. Sprzyja ono również przenoszeniu gatunków inwazyjnych, zagrażając morskiej różnorodności biologicznej.
Biofouling: śliska sprawa
„Morskie porosty potrafią być prawdziwym przekleństwem. Nawet niewielkie zanieczyszczenie kadłuba zwiększa jego opór. Rekompensacja tego zwiększonego oporu i zużycia paliwa prowadzi każdego roku do strat w przychodach wynoszących ponad milion euro na statek”, mówi Yves Chardard, dyrektor generalny firmy Subsea Tech. Najlepszym sposobem na ograniczenie tego zjawiska jest wykrycie go na bardzo wczesnym etapie, kiedy powstałe porosty można jeszcze łatwo usunąć, stosując łagodne metody, które nie uszkodzą ani farby, ani powłoki kadłuba. Chardard podkreśla, że obecne technologie mają ograniczoną zdolność do skutecznego usuwania zanieczyszczeń biologicznych z kadłubów statków. Koszty konserwacji są stosunkowo wysokie, zwłaszcza gdy kontrole odbywają się na wodach portowych, które charakteryzują się wysoką mętnością, a co za tym idzie – słabą widocznością. Z kolei przeprowadzanie kontroli z dala od wód portowych pociąga za sobą wysokie koszty czarteru, stąd tego rozwiązania raczej się unika.
Dostrzec niedostrzegalne
W ramach finansowanego ze środków UE projektu SleekShip udało się opracować technologię pomiaru i śledzenia poziomu zanieczyszczenia kadłuba w celu optymalizacji harmonogramu czyszczenia i poprawy parametrów powłok. Chardard, który koordynował projekt SleekShip, stwierdza: „Nasz półautonomiczny pojazd podwodny potrafi wykryć osad na wczesnym etapie za pomocą kamery wielospektralnej i delikatnie go usunąć za pomocą systemu czyszczenia kawitacyjnego. Operację tę można przeprowadzić podczas cumowania statku w porcie”. Ten nowy produkt znacząco poprawia jakość obrazowania pod wodą, umożliwiając prowadzenie pomiarów zanieczyszczenia biologicznego, dotychczas niemożliwe przy użyciu konwencjonalnych metod. Warunki panujące pod wodą powodują absorpcję światła oraz zanik kontrastu i kolorów, z czym zwykłe kamery sobie nie radzą. Kamera SleekShip natomiast wykrywa światło w zakresie długości fal poza pasmem światła widzialnego, w którym rozpraszanie wsteczne światła jest słabe, a zatem łatwiej jest dostrzec śliski osad. Technologia obrazowania hiperspektralnego sprawdziła się już w zdalnym monitorowaniu. „Wykazaliśmy, że technologia ta może również dobrze sprawdzić się pod wodą, umożliwiając wykrywanie zjawiska biofoulingu na jego wczesnych etapach, nawet przy poziomie mętności wody przekraczającym 250 NTU”, zauważa Chardard.
Podwodny system czyszczenia chroniący powierzchnie
Tradycyjne systemy do czyszczenia powierzchni pod powierzchnią wody, wykorzystujące do tego celu szczotki ścierne lub dysze wysokociśnieniowe, usuwają z nich znaczne warstwy farby, która ma przeciwdziałać zjawisku biofoulingu, tym samym sprzyjając osadzaniu się organizmów na powierzchni kadłuba. Z kolei czyszczenie kawitacyjne nie ma absolutnie żadnego wpływu na farbę, którą pokryty jest statek. „System czyszczenia kawitacyjnego SleekShip został specjalnie zaprojektowany do usuwania zanieczyszczeń biologicznych niskiego stopnia (1–2 poziom zanieczyszczenia). Jest on przeznaczony do instalacji na lekkim zdalnie sterowanym pojeździe podwodnym klasy inspekcyjnej (15 kg)”, mówi Chardard. Jego zasada działania opiera się na błyskawicznym tworzeniu i rozpadaniu się drobnych pęcherzyków parowo-gazowych w miarę zbliżania się do czyszczonej powierzchni. Powstałe fale uderzeniowe delikatnie usuwają materię organiczną z kadłuba. Dzięki nowatorskim algorytmom sterowania i uczenia maszynowego technologia SleekShip generuje raporty w mniej niż 2 godziny w przypadku przeciętnych rozmiarów statku, bez potrzeby obsługi przez doświadczonych operatorów. Poprzez bezpośrednie rozwiązanie obecnych problemów związanych ze zwalczaniem zjawiska biofoulingu projekt SleekShip umożliwi poczynienie ogromnych oszczędności i przyczyni się do zmniejszenia emisji CO2 o ponad 100 milionów ton w ciągu 5 lat od wprowadzenia na rynek.
Słowa kluczowe
SleekShip, statek, biofouling, kadłub, Subsea Tech, czyszczenie kawitacyjne, mętne wody