Le transport maritime du futur : des revêtements antisalissures biodégradables pour des mers propres
L'interdisciplinarité, clé de l'innovation durable en matière de matériaux
Des revêtements antisalissures plus durables pour les navires sont demandés. Ces solutions innovantes devraient largement se passer de biocides tout en résistant aux défis de l'utilisation maritime. Dans le cadre du projet "BioSHIP" financé par le ministère fédéral allemand de l'économie et de l'action climatique (BMWK) au titre du "Programme de recherche maritime", l'industrie et la science collaborent pour mettre au point de tels revêtements respectueux de l'environnement. Ces revêtements biodégradables et autopolissants devraient non seulement offrir les mêmes fonctionnalités que les produits conventionnels, mais aussi minimiser les rejets de métaux lourds toxiques et de microplastiques dans la mer - un grand pas en avant vers la navigation écologique.
Pale de gouvernail enduite : Malgré le revêtement protecteur, il y a une prolifération de bernacles, dont les coquilles calcaires augmentent la résistance au frottement, la consommation de carburant et peuvent nuire au fonctionnement du gouvernail.
© Fraunhofer IFAM
Avec plus de 30 000 mètres carrés, la coque d'un porte-conteneurs de taille moyenne peut atteindre des dimensions impressionnantes. Ces vastes zones constituent un habitat idéal pour une variété d'organismes sessiles tels que les algues, les balanes et les moules. Cette colonisation pose toutefois des problèmes considérables à la navigation. La croissance, également connue sous le nom de biofouling, augmente la résistance à l'écoulement et entraîne une augmentation de la consommation de carburant. Cela se traduit non seulement par des coûts plus élevés, mais contribue également à l'augmentation des émissions de dioxyde de carbone. Les espèces introduites risquent également de mettre en péril la stabilité des écosystèmes marins. Pour lutter contre les salissures biologiques, on utilise généralement des revêtements antisalissures contenant des biocides, des substances très efficaces mais souvent peu dégradables qui ont des effets indésirables sur la qualité de l'eau et les organismes aquatiques. C'est pourquoi, au cours des dernières décennies, un grand nombre d'approches différentes ont été mises en œuvre pour développer des revêtements de navires plus respectueux de l'environnement. Néanmoins, de nombreux systèmes de revêtement autopolissant sont basés sur des sels de métaux lourds problématiques qui se retrouvent dans les masses d'eau et les sédiments.
Des revêtements contenant des biocides à une alternative respectueuse de l'environnement
Les revêtements biocides dominent actuellement le marché. Grâce à la libération ciblée de métaux lourds, ils sont particulièrement efficaces contre les salissures biologiques et représentent environ 80 % des applications utilisées dans le monde. Les revêtements autopolissants les plus couramment utilisés contiennent également des polymères spéciaux qui se décomposent au contact de l'eau et créent donc toujours une surface lisse, ce qui rend la colonisation plus difficile. L'objectif du projet "BioSHIP" est de mettre au point un revêtement biodégradable et autopolissant pour les navires, qui nécessite des niveaux nettement inférieurs de métaux lourds toxiques et minimise la pollution de l'environnement. Une approche prometteuse pour les revêtements biodégradables et autopolissants réside dans le contrôle ciblé du taux de dégradation afin de garantir un effet antisalissure durable. Le projet se concentre sur des formulations plus durables, y compris l'utilisation de polymères biosourcés tels que le polylactide (PLA) ou les dérivés du chitosane, qui se dégradent de manière contrôlée dans des conditions marines sans laisser de résidus nocifs. L'équilibre entre durabilité et biodégradabilité peut être encore optimisé par la synthèse ciblée d'additifs fonctionnalisés.
L'interdisciplinarité, clé de l'innovation en matière de matériaux durables
Le projet combine l'expertise de différentes disciplines pour assurer un développement ciblé. Le développement des matériaux se concentre sur les polymères biodégradables et les composants de revêtement innovants qui répondent aux exigences de durabilité, de protection contre l'encrassement et de compatibilité avec l'environnement. Parallèlement, les revêtements sont testés dans des conditions marines réelles, y compris dans différentes régions géographiques, afin de garantir une large applicabilité. En outre, les partenaires du projet mènent des études écotoxicologiques pour s'assurer que les matériaux développés n'ont pas d'effets nocifs sur les organismes.
Grâce à une coopération étroite entre la science et l'industrie, le projet montre comment les innovations technologiques peuvent aider à relever les défis mondiaux. Les résultats de "BioSHIP" pourraient non seulement apporter une contribution précieuse à l'industrie maritime, mais aussi donner une impulsion à d'autres secteurs qui dépendent de solutions matérielles durables. En particulier dans les régions où les réglementations environnementales sont strictes, comme l'Europe, l'Australie, la Nouvelle-Zélande ou certaines parties des États-Unis, la technologie pourrait établir de nouvelles normes et favoriser de manière décisive la transition vers un transport maritime plus durable.
Partenaires du projet
- Momentive Performance Materials GmbH (coordinateur)
- Brill + Partner GmbH (Institut pour l'antisalissure et la biocorrosion, Norderney)
- Institut Fraunhofer pour les technologies de fabrication et les matériaux avancés IFAM
- Hydrotox GmbH
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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