澳大利亞研發船舶涂料新技術可從海水中吸收銅離子

這項耗資35萬美元的項目將在未來12個月內進行一系列海試，由南澳大利亞的弗林德斯大學與南澳大利亞大學、造船廠ASC和澳大利亞國防部合作進行。

將銅釋放到水中以殺死船表面的藻類和藤壺等有機物的殺菌劑涂料是最常用的防污涂料。但是，這導致了全世界港口水中銅的富集的環境問題。

事實證明，當船速達到一定速度時，替代性的硅基涂料可有效去除藻類和其他生物，但其價格昂貴且無法防止靠碼頭停泊的船只堆積。

弗林德斯大學的研究人員花了四年時間研發出一種化學工程碳基涂料，可以從海水中吸收銅離子，然后使用電脈沖將其釋放。

這一最新項目部分資金來源于南澳大利亞州政府的國防創新合作伙伴計劃提供的15萬澳元贈款，將在海洋環境中測試新涂層。另一種只使用電脈沖清除污垢的涂層也將進行測試。

弗林德斯大學生物膜研究與創新聯盟教授Mats Andersson表示，還將對每個周期的長度進行測試，以確定最佳時機。“你需要等待一段時間，讓它從海水中吸收銅，然后用電刺激它釋放出銅，然后再次吸收并釋放，所以這是一個封閉的循環”。當銅被釋放時，它會殺死在船體上形成的生物。

“我們已經進行了初步研究，發現它可以起作用，但是我們不知道周期應該是10分鐘，一小時還是一天，因此這是我們在試驗過程中需要測試的一件事。”

船體結垢會導致速度和機動性下降，增加燃料的使用，損害船體并構成疾病傳播的生物安全威脅。

新西蘭是第一個在2018年出臺嚴格的國家生物污染法規的國家，以防止外國水生疾病和入侵性海洋生物。其他國家也將效仿新西蘭。同時，由于對污染的擔憂及其對本地海洋生物的潛在影響，對傳統的銅基防污漆的使用受到了前所未有的嚴格審查。

在南澳大利亞州的測試將把經涂層處理的20cm x 20cm金屬試樣，在海水中放置約兩個月。

Andersson教授說：“我們想嘗試幾種不同的配方，然后看我們能阻止多少，以及電化學本身在阻止增長方面有多有效，因為我們已經看到，在不釋放銅的情況下，這種方法可以起作用。”

“我們還不知道它是否有效，但是我們已經在實驗室魚缸中進行了小規模試驗，而且似乎可行。”

這項技術仍處于原型階段，但Andersson教授表示，如果最終產品實現全面商業化，則它具有全球潛力。

“這絕對是一個很大的市場，因為它仍然是一個主要的問題。圍繞這個問題的討論已經進行了10-15年，但一直沒有好的或現實的解決方案。”

國防部是該項目的合作伙伴，并將尋求潛在地使用這種涂層的機會，作為其500億澳元的澳大利亞皇家海軍更新計劃的一部分。

這包括在阿德萊德的奧斯本海軍造船廠建造9艘獵人級護衛艦和12艘攻擊級潛艇，目前正在進行5億美元的升級。

該防污涂料項目是南澳大利亞通過最新一輪國防創新伙伴關系資助的四個項目之一。