Новый отчет Центра по сокращению выбросов на морском транспорте (MERC) исследует, как усовершенствованные покрытия корпуса, особенно системы на основе силикона, могут помочь снизить выбросы парниковых газов (ПГ) с судов. Это исследование подчеркивает растущий интерес к инновационным технологиям, способным повысить эффективность судоходства и снизить его воздействие на окружающую среду.
В настоящее время растет внимание к использованию усовершенствованных систем покрытия корпуса, в частности, силиконовых необрастающих красок, для снижения расхода топлива и выбросов в судоходстве. Производители заявляют о значительной экономии топлива (до 10%), и, поскольку эти покрытия можно наносить во время плановых докований, они предлагают решение для существующих судов, позволяющее снизить выбросы парниковых газов. Более того, в отличие от традиционных необрастающих систем, некоторые из этих покрытий не содержат биоцидов, что обеспечивает дополнительные преимущества для водной среды. Это делает силиконовые покрытия привлекательной альтернативой традиционным методам защиты корпуса от обрастания.
Силиконовые покрытия – это системы, предотвращающие прилипание обрастания, с очень низкой поверхностной энергией (т.е. антипригарными свойствами) и гладкой поверхностью по сравнению с традиционными покрытиями. Согласно отчету MERC «Обзор силиконовых необрастающих красок», это приводит к самоочищающимся свойствам, удалению микрообрастания (слизи), которое оседает на поверхности, когда судно движется или при легкой очистке, тем самым предотвращая развитие макрообрастания (твердого). Это ключевое преимущество силиконовых покрытий, позволяющее поддерживать чистоту корпуса и снижать гидродинамическое сопротивление.
Кроме того, гладкие поверхности снижают сопротивление, позволяя достигать той же скорости при меньших требованиях к мощности и сниженном расходе топлива. Поскольку они не зависят от полировки, они сохраняют более стабильные характеристики в течение всего интервала между докованиями с меньшей деградацией, предлагая как немедленные преимущества «после докования» за счет снижения сопротивления, так и потенциальные совокупные выгоды в течение всего срока службы системы. Это делает силиконовые покрытия экономически выгодным решением в долгосрочной перспективе.
Силиконовые и твердые покрытия, предотвращающие прилипание обрастания, дороже традиционных необрастающих покрытий. Дело не только в более высокой стоимости краски, но и в более строгих требованиях к подготовке поверхности и нанесению, причем производительность сильно зависит от достижения гладкой и однородной поверхности. Например, в отличие от традиционных систем, где точечная абразивная обработка является обычной практикой, силиконовые системы требуют полной абразивной обработки до степени SA2.5. Это повышает стоимость и сложность применения силиконовых покрытий.
Учитывая сложности нанесения, важно отметить, что для соблюдения требований производителя краски необходим более длительный период нахождения в сухом доке. Этот период может быть дополнительно увеличен такими факторами, как риск загрязнения от покраски других судов в том же доке, что может повлиять на график работы верфи. Кроме того, погодные условия могут существенно повлиять как на процесс нанесения, так и на долгосрочные характеристики силиконовых систем, усложняя процесс и увеличивая потенциальные затраты. Хотя затраты варьируются в зависимости от судна и спецификаций покрытия, ожидается, что они будут примерно в три раза выше, или даже больше, чем для традиционной системы SPC (самополирующейся необрастающей краски).
При выборе системы необходимо учитывать пригодность и эффективность покрытия, которые сильно зависят от типа судна, возраста и, в частности, его режима эксплуатации. Хотя силиконовые системы предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными необрастающими системами SPC, важно убедиться, что система эффективно работает не только «после докования», но и в период между докованиями. Кроме того, при определенных условиях все же может произойти обрастание, и следует учитывать риск механического повреждения покрытия. В зависимости от степени повреждения это может увеличить шероховатость корпуса, сопротивление и потребляемую мощность.
Оптимальным решением может быть гибридная схема, сочетающая силиконовые и традиционные системы на разных участках корпуса. Этот подход позволяет оператору получить выгоду от повышения эффективности, оставаясь при этом совместимым с эксплуатационными реалиями судна, тем самым максимизируя ожидаемую отдачу от инвестиций. Это гибкий подход, позволяющий адаптировать систему покрытия к конкретным потребностям судна.
Проверка экономии энергии и мощности за счет силиконовых и твердых покрытий, предотвращающих прилипание обрастания, остается сложной задачей. Как правило, характеристики судна с силиконовым или другим усовершенствованным необрастающим покрытием сравниваются с его состоянием, когда оно было впервые поставлено с новостройки. Однако сложно обеспечить одинаковое состояние главного двигателя, погоду и шероховатость корпуса при сравнении ходовых испытаний нового судна с испытаниями после нанесения силикона. В результате приходится делать ряд допущений, которые могут как подтвердить, так и поставить под сомнение фактические характеристики силиконовой краски. Это подчеркивает важность проведения тщательных испытаний и мониторинга эффективности покрытий.
Усовершенствованные покрытия, такие как силиконовые необрастающие, могут быть эффективным инструментом для декарбонизации существующего флота. Несмотря на то, что они требуют значительных инвестиций, эти покрытия предлагают значительный потенциал сокращения выбросов без необходимости масштабных структурных изменений или модернизации нового оборудования. Однако не существует универсального решения, и реальные преимущества в производительности будут сильно зависеть от типа судна и режима эксплуатации. Необходима тщательная оценка и анализ для выбора оптимальной системы покрытия, основанной как на судне, так и на его торговле.
Во многих случаях сочетание традиционных и силиконовых необрастающих систем (гибридные схемы AFS) на разных участках корпуса может обеспечить экономически эффективный компромисс. Мониторинг производительности и управление биообрастанием имеют решающее значение для максимизации преимуществ и окупаемости инвестиций, гарантируя, что покрытие остается в оптимальном состоянии и хорошо работает в течение всего цикла докования. Для достижения этой цели необходима очистка корпуса, и появляющиеся инновации, такие как автономные роботы для очистки корпуса, могут оказаться полезными, при условии одобрения производителей покрытий.
