الفوائد البيئية لأنظمة منع نمو الكائنات البحرية

التلوث البيولوجي البحري، الذي يشمل التصاق الميكروبات والطحالب البحرية والقشريات والرخويات مثل الحبارى بالأسطح المغمورة، لا يُشكِّل مشكلة تشغيلية فقط للسفن والمنشآت، بل يشكل أيضًا خطرًا بيئيًّا. أما الأنظمة التقليدية لمكافحة التلوث البيولوجي، مثل الأنظمة القائمة على النحاس وأنظمة استخدام المركب الخطر ثلاثي بوتيل قصدير (TBT)، فتطلق مبيدات حيوية سامة في البيئة، ما يؤدي إلى إلحاق الضرر بالكائنات الأخرى والنباتات والحيوانات وغيرها، وينتهي بها المطاف كرواسب في قاع البحر. ومع ذلك، توجد أنظمة للتحكم في التلوث البيولوجي تعمل وفق مبدأ كهروكيميائي لمكافحة التلوث دون إطلاق أي مواد كيميائية في البيئة عبر تفريغ مستمر، وتُعرف هذه الأنظمة بأنظمة منع نمو الكائنات البحرية (MGPS)، وقد أثبتت هذه التكنولوجيا فعاليتها الكبيرة في الصداقة مع البيئة. وقد قامت شركة SME بتزود عدد كبير من السفن والمنشآت البحرية الخارجية بهذه الأنظمة (MGPS) بعد تركيبها وتشغيلها وصيانتها، ولاحظت نتائج عملية وفعالة جدًّا في منع نمو الكائنات البحرية، مما خفَّض آثار المبيدات الحيوية الضارة على البيئة البحرية بشكل كبير.

كيف يعمل نظام MGPS: تفاعل كهربائي لytic دون إطلاق مواد مبيدة للكائنات الحية

يعمل نظام MGPS من خلال عملية كهروكيميائية بسيطة لكنها فعّالة للغاية. وقد صُمِّم الجهاز ليحتوي على زوج واحد من الأنودات (عادةً ما تكون من النحاس والألومنيوم، لكن يمكن أن تكون من الحديد أيضًا)، وتُركَّب داخل أنبوب ماء البحر أو مباشرةً على صندوق ماء البحر الخاص بالسفينة. وعند تطبيق تيار مستمر منخفض الجهد على الأنودات، يطلق النحاس تدريجيًّا كمية ضئيلة جدًّا من أيونات النحاس في ماء البحر المُدوَّر. وتمنع هذه الأيونات الوظائف الأيضية للكائنات البحرية عند تركيزات تبلغ أجزاء في المليار (ppb)، ما يوقف التصاق الكائنات ونموها على الأسطح. وفي الوقت نفسه، تُنتج أنودة الألومنيوم أو الحديد هيدروكسيداتٍ رغويةً تترسب بعد ذلك كطبقة رقيقة على الجدران الداخلية للأنابيب، مما يمنع حدوث التآكل.

ومن المهم أن توليد الأيونات يخضع للتحكم النشط لتوفير تدفقٍ لا يبدأ إلا عند تفعيل نظام إدارة التلوث البحري (MGPS)، ويمكن إيقاف هذا التدفق في البيئات البحرية الحساسة أو أثناء العمليات في المراسي، بينما تتسرب المواد المبيدة للعوالق من طلاءات منع الترسبات باستمرار عند غمر السفينة في الماء سواء كانت السفينة قيد التشغيل أم راسية. وتركيزات هذه الأيونات أقل بكثير من المستويات المعروفة بأنها تسبب سمية بحرية فورية، كما أن النحاس يتفاعل سريعًا مع المركبات العضوية أو يترسب على هيئة أشكال غير متوفرة بيولوجيًّا.

خفض انبعاث المواد المبيدة للعوالق وحمولة المعادن الثقيلة

وربما تكون الفائدة البيئية الأبرز هي أن نظام MGPS يؤدي إلى صفر انبعاثات نحاس أو انخفاضٍ كبيرٍ جدًّا فيها مقارنةً بطلاءات SPC ذاتية التلميع التقليدية. ويُسمح لتركيبات SPC بإطلاق ما بين ١٠ و٥٠ ميكروغرامًا من النحاس لكل سنتيمتر مربع يوميًّا. وقد يعني ذلك انبعاث أكثر من مئات الكيلوغرامات من النحاس لكل سفينة سنويًّا. ويترسب النحاس في رسوبيات الموانئ ويُشكِّل خطرًا مزمنًا على الأسماك والمحار في المناطق الحساسة مثل بحر البلطيق، البحيرات الكبرى، والموانئ في الصين — أي في جميع المناطق التي توجد فيها بالفعل لوائح فعَّالة تحدُّ من انبعاثات النحاس المضاد للالتصاق أو التي ستُطبَّق فيها قريبًا.

مع ذلك، يُوزِّع نظام MGPS أيونات النحاس المذابة فقط على المساحة السطحية الرطبة لمياه البحر داخل الأنابيب، والخسارة السنوية من النحاس تبلغ بضعة غرامات فقط، وليس عدة كيلوغرامات لأي سفينة معينة. كما يُنتج وحدات MGPS نواتج ثانوية غير ملوِّثة من هيدروكسيد الألمنيوم والحديد لتترسب. ويمكن لوحدات MGPS أن تسهم فعليًّا في خفض أثر السفينة على المعادن الثقيلة، مع الالتزام بالمبادرات الخضراء واتفاقيات المنظمة البحرية الدولية (IMO)، مثل اتفاقية أنظمة منع الترسبات البيولوجية الصادرة عن المنظمة البحرية الدولية.

حماية الأنواع البحرية غير المستهدفة والمواطن الطبيعية

ميزةٌ تُهمَلُ غالبًا في منهجية MGPS هي الانتقائية. فمثبّطات التلوّث البيولوجي المستخدمة في مبيدات التلوّث البيولوجي غير انتقائية بطبيعتها، إذ تُحضَّر لتكون سامةً لجميع أشكال الحياة التي تتلامس مع الطلاءات، وليس فقط الكائنات المسبّبة للتلوّث البيولوجي. وهذا يعني أن يرقات العوالق والأسماك الصغيرة وجميع الكائنات غير المسبّبة للتلوّث البيولوجي تتعرّض للسمّية كلّما اقتربت من الطبقة المُرشِّحة للطلاء، ما يؤدي بمرور الوقت إلى نقص التنوّع البيولوجي وانقطاع الشبكات الغذائية في المراسي والموانئ.

يُنشئ نظام MGPS حقلًا مركَّزًا جدًّا من الشحنة الكهروستاتيكية حول المنطقة المتأثرة، ما يمنع تكوُّن المستعمرات على الأسطح المعالَجة وعلى الأسطح القريبة منها مباشرةً. ويتم تفريق الحقل المؤين المخفَّف الخارج من الفتحة وتعادله بفعاليةٍ كبيرةٍ. وقد أُجريت العديد من التقييمات البيئية والسمية، والنتيجة المتفق عليها هي أن السفن المزودة بنظام MGPS لا تُظهر أي تأثير سمي بيئي قابل للكشف على أعمدة المياه أو مجتمعات قاع البحر في أي مياه قريبة منها مباشرةً. وفي شركة SME، نقدِّم نظام MGPS كحلٍّ ممتازٍ ذي تأثير بيئي منخفضٍ لأصحاب السفن العاملة في «المياه الخضراء المُدرجة»، أي المناطق البحرية المحمية، والشعاب المرجانية، وقطاعات تربية الأنواع (بما في ذلك الأسماك والمحار).

كفاءة الطاقة والتخفيضات المرتبطة بالانبعاثات

يؤثِّر نظام إدارة التلوُّث البحري (MGPS) تأثيرًا غالبًا ما يُهمَل، لكنه بالتأكيد ذو أهمية بيئية كبيرة على كفاءة السفن. فتراكم الكائنات الحية على الهياكل يؤدي إلى زيادة صعوبة انزلاق السفينة في الماء من الناحية الهيدروديناميكية، ما يُسبِّب ما نسمِّيه «التلوُّث البيولوجي» أو «السطح الخشن»، بالإضافة إلى زيادة المقاومة على مآخذ المياه البحرية (sea chests) والمرشحات، مما يرفع الضغط في النظام وبالتالي يتطلَّب استهلاك وقودٍ أكبر من المحركات. وتقدِّر المنظمة البحرية الدولية (IMO) أن أداء السفينة ذات الهيكل الملوَّث بشكل متوسِّط قد ينخفض بنسبة تتراوح بين ١٠٪ و٢٠٪، ما يؤدي إلى انخفاض مماثل في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO₂) وأكاسيد الكبريت (SOₓ) وأكاسيد النيتروجين (NOₓ) والجسيمات المعلَّقة.

وعند استخدام هذا النظام جنبًا إلى جنب مع طلاء متقدِّم عالي الأداء مقاوم للتلوُّث البيولوجي وقادر على التخلُّص منه بسهولة (fouling-release coating)، يمكن لهذا الترتيب أن يحافظ على مستويات التلوُّث البيولوجي خلال فترة الجفاف (dry-docking) عند حدٍّ يقترب من الصفر لكل سفينة، ما يؤدي مباشرةً إلى وفورات مُثبتة في استهلاك الوقود وانخفاض انبعاثات الغازات الدفيئية في كل رحلة بحرية. أما بالنسبة لأولئك الخاضعين لضرائب الكربون أو قواعد مناطق التحكم في الانبعاثات (ECA)، فإن نظام MGPS يوفِّر المسؤولية البيئية والكفاءة الاقتصادية معًا.

الامتثال والاعتماد وفق معايير البيئة

يتم تصميم وتصنيع نظام MGPS ضمن أنظمتنا لإدارة الجودة، التي حصلت على شهادات ISO9001 وISO14001 وISO45001، وتم اعتمادها من قِبل ANAB وIAF وUKAS. وتطابق أنظمتنا متطلبات المنظمة البحرية الدولية (IMO) الخاصة بمكافحة الترسبات البحرية، وتلبّي متطلبات الإطلاق البيئي المحلية. وتوفّر شركة SME في الواقع وثائق شاملة تشمل ورقات بيانات سلامة المواد (MSDSs)، وبيانات إطلاق الأيونات، وتقارير تقييم المخاطر البيئية الصادرة عن وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) والوكالة البيئية البريطانية (EA)، لتسهيل الامتثال ومساعدة العملاء في تقديم طلبات التراخيص. ويتم تصنيع أكثر من ٥٠٠ مشروع جديد سنويًّا، بدعم من فريقنا التقني المكوَّن من أكثر من ١٠٠ خبير، لضمان حصولكم فعليًّا على نظام MGPS فعّال بيئيًّا وبتقنيًّا على حد سواء.

الخلاصة: توفر شركة SME تحكُّمًا أخضرًا في التآكل والترسبات

نِظَامُ مَنْعِ نُمُوِّ الكَائِنَاتِ البَحْرِيَّةِ هُوَ مَفْهُومٌ جَدِيدٌ فِي إدَارَةِ التَّرَسُّبِ العَلَقِيِّ، يَتَحَوَّلُ مِنْ طُرُقِ الإطْلَاقِ العَامَّةِ لِلمَادَّاتِ المُضَادَّةِ لِلكَائِنَاتِ فِي المَاءِ إلَى نِظَامٍ تَحْكُمِيٍّ مُخْتَارٍ وَتَلْقَائِيٍّ وَحَلٍّ صَدِيقٍ لِلبِيئَةِ. تَسْتَخْدِمُ شَرِكَةُ إس.إم.إي أَفْضَلَ المُمَارَسَاتِ الْهَنْدَسِيَّةِ، وَمَصْنَعَ إِنْتَاجٍ بِمَسَاحَةِ ٥٠٠٠ م٢، وَدَعْمًا عَالَمِيًّا لِتَقْدِيمِ الحُلُولِ البَحْرِيَّةِ الَّتِي تَحْمِي سَفِينَتَكَ وَالبِيئَةَ البَحْرِيَّةَ؛ فَمَثَلًا تَشْمَلُ مُنْتَجَاتُنَا لِنِظَامِ مَنْعِ نُمُوِّ الكَائِنَاتِ ضَمَانًا مُدَّتُهُ ١٢ شَهْرًا عَلَى خَدَمَاتِ المَشْرُوعِ، وَبِذَلِكَ تَضْمَنُ إس.إم.إي نَتَائِجَ مُسْتَدَامَةً فِي الأَجَلِ الطَّوِيلِ مَرْتِبَةً بِنَجَاحِ مَشْرُوعِكَ. لِلحُصُولِ عَلَى مَزِيدٍ مِنَ المَعْلُومَاتِ حَوْلَ مَنْعِ نُمُوِّ الكَائِنَاتِ البَحْرِيَّةِ وَالفَوَائِدِ الصَّدِيقَةِ لِلبِيئَةِ المُتَرَتِّبَةِ عَلَيْهِ، وَخَفْضِ تَكَالِيفِ الوَقُودِ وَتَمْدِيدِ عُمْرِ الأُصُولِ، يُرْجَى الاتِّصَالُ بِشَرِكَةِ إس.إم.إي. فَنَحْنُ نَشَارِكُكَ رُؤْيَتَكَ لِأَداءٍ يَحْمِي كُلًّا مِنْ سَفِينَتِكَ وَالمُحِيطِ.