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La bioincrustación marina es simplemente la fijación no deseada de vida marina sobre equipos sumergidos. Ya se trate de microorganismos como bacterias y diatomeas, o bien de macroorganismos como mejillones, percebes y algas, ya sea que crezcan sobre cascos de buques, rejillas de toma de agua, tuberías o infraestructura offshore, la bioincrustación provoca problemas. A lo largo de los años, hemos realizado más de 500 trabajos anuales de modernización y mantenimiento, y en cada caso nuestro equipo determinó que el problema se debía al impacto de la bioincrustación marina.
Causas de la bioincrustación marina
Ocurre una secuencia ecológica predecible: una «condicionadora» película de grandes moléculas orgánicas se deposita sobre una superficie inicialmente limpia inmediatamente después de sumergir el componente en agua. En un plazo de 24 a 48 horas, los microorganismos colonizan la superficie, formando una biopelícula. Pronto siguen las bacterias y las diatomeas. Entre 4 y 6 días después, las larvas de macroincrustantes —incluidas las percebes, los gusanos tubícolas y las mejillones— se asientan y desarrollan, atraídas por el microentorno rico en materia orgánica. Algunos de los parámetros importantes que afectan la incrustación son:
Temperatura del agua: El crecimiento biológico se estimula por mayores cantidades de calor debido a las aguas tropicales y subtropicales más cálidas, y el nivel de bioincrustación en zonas tropicales puede ser hasta diez veces superior al observado en zonas templadas y frías.
Salinidad y niveles de nutrientes: Los altos niveles de nutrientes en estuarios y zonas costeras favorecen las floraciones algales y aumentan la abundancia larvaria, acelerando así las tasas de incrustación.
Actividad de la embarcación: Los barcos inmóviles o que se desplazan a velocidad muy baja se verán afectados por el ensuciamiento biológico de forma más grave que los barcos en movimiento continuo, cuya resistencia al arrastre/fricción dificulta la colonización de organismos incrustantes. Algunos ejemplos comunes de embarcaciones inmóviles o de desplazamiento lento son las plataformas petrolíferas marinas, los FPSO y otros tipos de buques anclados.
Material y rugosidad de la superficie: Las superficies más reactivas químicamente o más rugosas permiten una mejor fijación y retención de nutrientes, lo que favorece una colonización más rápida.
Comprender estos factores desencadenantes permite a los operadores anticipar el riesgo de ensuciamiento biológico según las rutas comerciales, los patrones operativos y la estacionalidad. SME utiliza este conocimiento para adaptar las medidas preventivas a cada cliente.
Riesgos operativos y económicos
Por tanto, el ensuciamiento biológico no es únicamente un problema estético. Este fenómeno ocasiona costes reales de rendimiento que pueden cuantificarse con claridad:
Mayor consumo de combustible: Incluso una ligera película de limo aumenta la rugosidad del casco y, por ende, incrementa la resistencia por fricción. La OMI considera que el ensuciamiento moderado provoca un consumo adicional de combustible del 10 al 20 %, y el ensuciamiento severo (como la proliferación de percebes) puede elevar el consumo de combustible hasta un 40 %. En un contexto de precios elevados del combustible, este factor representa un costo significativo.
Reducción de la velocidad y retrasos en las travesías: Cuando la eficiencia de las embarcaciones se ve reducida por cascos ensuciados, disminuyen su velocidad, emplean más revoluciones del motor y prolongan la duración de las travesías para cumplir con sus cronogramas.
Corrosión acelerada: La presencia de biopelículas también genera celdas de aeración diferencial bajo los depósitos, lo que ocasiona corrosión localizada por picaduras y por grietas, observada especialmente en las zonas de los ‘sea chests’ de los sistemas de refrigeración que operan con agua de mar. Estas zonas resultan problemáticas debido a la existencia de áreas de flujo deficiente o estancamiento, donde el entorno resulta aún más agresivo hacia el material del sustrato.
Obstrucción y fallo de equipos: En los sistemas de tuberías, los contaminantes macroscópicos podrían causar una restricción del flujo, lo que disminuye la eficiencia del intercambiador de calor y aumenta el requerimiento de energía para bombeo. Si estas causas evolucionan hacia obstrucciones parciales o completas de las tuberías, esto podría provocar sobrecalentamiento severo o paradas no planificadas de la planta, así como costos elevados por averías y reparaciones de emergencia; en tal caso, se deben tomar medidas.
Sanciones regulatorias y comerciales: Un buque con bioincrustación es un importante vector para la propagación de especies invasoras. El régimen regulatorio aplicado a las escalas de buques bajo el control del estado del puerto —y cada vez más también mediante agencias ambientales— incluye actualmente inspecciones físicas de los cascos y limpieza de las superficies del buque. El incumplimiento dará lugar a la retención del buque, sanciones y denegación del acceso al puerto.
Muchos de los proyectos de servicios de SME implican la limpieza de sistemas con bioincrustación y la restauración de su condición operativa.
Métodos de prevención: Un enfoque multicapa
Soluciones inteligentes para la mitigación del bioensuciamiento. La estrategia de control del bioensuciamiento combina tratamientos superficiales, sistemas activos y rutinas operativas. Ninguna opción única resulta adecuada para todos los casos; la elección de la solución depende en gran medida de la ruta comercial del buque, su diseño y su régimen de mantenimiento.
Recubrimientos antifouling: Actualmente, las primeras barreras contra la fijación son los recubrimientos SPC y las pinturas siliconadas de liberación antifouling. La acción lixiviante del biocida contenido en las pinturas SPC (como cobre o cinc) limita la cantidad de organismos que logran fijarse. Las superficies de baja adherencia ofrecidas por las pinturas siliconadas de liberación antifouling permiten que el movimiento del agua arrastre a cualquier organismo adherido y funcionan bien en embarcaciones de alta velocidad. Sin embargo, deben reemplazarse periódicamente en seco y podrían enfrentar restricciones de biocidas si se usan en zonas con normativas ambientales estrictas.
Sistemas de prevención del crecimiento marino (MGPS): Aplicación de la cámara de mar y del refrigerador de caja. El sistema MGPS es ideal para la cámara de mar y las tuberías; el sistema MGPS controla el ensuciamiento mediante ánodos electrolíticos instalados en la cámara de mar/MGPS, liberando cantidades controladas de iones de cobre y aluminio que controlan eficazmente la fijación de larvas y evitan la acumulación de biopelículas en las tuberías y en el casco del buque. A diferencia de los recubrimientos que liberan iones por lixiviación, los iones no se liberan hasta que el sistema MGPS se activa, lo que permite resultados más controlados. Los sistemas SME se han suministrado a cientos de buques en todo el mundo para ofrecer una protección fiable.
Inspección y limpieza periódicas: La limpieza submarina rutinaria (mediante vehículos operados remotamente o buceadores) elimina la biopelícula en su fase inicial y previene el ensuciamiento macroscópico. Durante la limpieza debe tenerse especial cuidado, ya que el recubrimiento puede dañarse. Cada vez es más frecuente exigir la limpieza bajo el agua con sistemas de captura, especialmente en puertos ecológicamente sensibles, para evitar que partículas de biopelícula y/o de recubrimiento desprendidas entren en el medio ambiente.
Medidas operativas: La acumulación de incrustaciones se agrava durante períodos prolongados de inactividad. Se puede retrasar mediante una planificación optimizada de las travesías, como tránsitos a alta velocidad para aumentar el esfuerzo cortante sobre el casco y barridos mecánicos. Para instalaciones estáticas a largo plazo, la exposición periódica al aire es eficaz.
La ventaja de SME en la prevención de incrustaciones biológicas
En SME, tratamos la bioincrustación como un desafío integral del sistema, abordándolo con experiencia en ingeniería, componentes de alta calidad y un servicio ágil. Nuestros más de 100 equipos de ingenieros eléctricos, mecánicos y de apoyo, desde nuestros talleres de Nantong de 5.000 m², están preparados para desplegarse a nivel global y ofrecer técnicas antifouling para sus activos. Entre otros productos y servicios, suministramos sistemas MGPS, inspecciones de cascos, protección retrofit para cámaras de mar y mantenimiento de sistemas de agua de refrigeración. Su proyecto está cubierto por nuestra garantía de 12 meses y se gestiona mediante nuestros sistemas certificados ISO 9001/14001/45001. Nuestro objetivo es brindar soporte técnico directo para más de 500 proyectos anuales y suministrar más de 1.000 piezas de repuesto a buques en todo el mundo, destinadas a los socios offshore de SP Management Contractor y a astilleros chinos; por lo tanto, no dude en contactarnos: nuestro propósito es superar sus preocupaciones sobre la bioincrustación y garantizar una operación limpia y económica.