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SMEグループは、この複雑な水中船体保守分野において、船主および運航会社と20年以上にわたり密接に協力してきました。当社業界で最も議論の多いテーマの一つ―南通の当社ワークショップや世界中の電話会議で毎日のように話題になるもの―は、バイオフーリング制御に銅イオン方式を採用するか、それとも塩素化方式を採用するかという点です。両技術とも実績がありますが、その作用メカニズムには重要な違いがあります。まず、船舶の性能を最適化し、長期的な運用コストを最小限に抑えるためには、こうした違いを正しく理解することが不可欠です。
各システムの科学的根拠
銅イオンアノードは、海水に正電荷を帯びた銅イオンを放出し、藻類やフジツボの幼生など海洋生物の細胞膜を損傷させます。これにより、付着物が表面に付着しにくくなる環境が整います。ただし、銅イオン方式には、水の塩分濃度、流速、およびアノードに使用される特定の合金といった制約があります。SMEでは、技術サポートエンジニアが顧客に対し、銅イオン方式は常に高い塩分濃度の海域で運用される船舶に適していること、また、適切なイオン放出量を維持するため定期的な監視が必要であることを説明しています。
一方、海水の電気分解では次亜塩素酸ナトリウムが生成される。水中に放出された塩素は強力な酸化剤として働き、幼生や胞子が増殖する前にこれを除去する。また、塩素は排水水中に残留する重金属を残さず、迅速に拡散するため、環境規制が厳しくなる中で重要な利点となる。ただし、塩素による配管やバルブ材質への腐食リスクは見過ごしてはならない。当社の5,000㎡の工場では、頻繁に故障した銅製配管や塩素消毒装置の修理を行っているが、その多くは材質の不適合やシステムのサイズ選定ミスが原因である。
性能と環境への影響
技術的には、両システムとも、適切に設計・運用されれば高い防污効果を発揮できます。銅イオン方式は、長期にわたる低濃度の防污対策に非常に有効であり、特にゴム製シールや非金属部品への負荷が小さいという特長があります。ただし、この方式では海洋環境へ銅が添加されるため、港湾当局や環境関連機関から懸念が寄せられています。当社の国際パートナー各社からは、生態系に配慮した海域など、特に環境に敏感な地域における銅排出に関する規制問題についての問い合わせが増えており、こうした課題に対応するため、SMEが関与しています。
塩素消毒は、トリハロメタン（THM）やその他の消毒副生成物（DBP）を発生させるため、「グリーン」な手法とは言い難い。これらの副生成物は規制対象となる可能性がある。何より重要なのは、塩素の酸化作用がアンバランスな状態で発揮されると、船体の鋼製金具や熱交換器の腐食を促進してしまう点である。このため、当社SMEのサービスチームでは、解決策を提案する前に必ず、使用材料の包括的な審査を実施している。これまで、優れた塩素消毒システムが短期間で劣化した事例が多数報告されており、その原因は、船舶に当初から設置されていた配管が酸化負荷に対応できるように設計されていなかったことにある。
運用上の検討事項およびライフサイクルコスト
顧客から「どちらのシステムがより優れているか？」という質問を受ける際には、実際の運用状況に照らして検討します。アノードは銅イオンで構成されており、定期的な交換が必要です。これは比較的簡単な作業ですが、継続的なコストがかかります。また、汽水や淡水では性能が低下し、海洋港と河口港の間を航行する船舶の場合、年間を通じてより安定した塩素添加が必要になる可能性があります。塩素添加システムは運用コストが低く抑えられますが、塩素濃度の校正および残留塩素量の測定に、より注意深い管理が求められます。当社の経験では、総所有コスト（TCO）は、乗組員がこの技術に慣れており、現地での技術サポートも充実していることから、概ね5年程度で両者に大きな差がなくなる傾向があります。
SMEグループは、技術に中立な組織です。当社では、両方式の交換部品を取り扱っており、電気・機械の技術者が、主要な制御盤、アノードアセンブリ、電解セルのすべてを診断できます。当社では毎年500件以上のシステムに対して改造および修理を行っており、塩素系消毒装置を不適切に運用すると、銅イオン系消毒装置を適切に運用した場合よりも設備停止時間が長くなることが繰り返し確認されています。逆もまた然りです。採用する方式は問いませんが、最も重要なのは、その装置をいかに適切に維持管理するかです。
なぜ、技術以上に専門的なサービスが重要なのか
結局のところ、設置、据付、アフターサービスがすべてです。アノードの間隔が不適切であったり、熱交換器などの敏感な機器に近すぎたりすると、システムは本来の性能を発揮できなくなります。そのため、SMEでは、部品に対する12か月保証に加え、プロジェクト全体のエンジニアリング品質についても12か月間保証しています。当社には、スーパーバイザーおよび主任技術者と直接連携し、バルト海でも南シナ海でも、世界中のどこを航行する船舶に対してもカスタマイズされた保守計画を作成する専門スタッフが100名以上在籍しています。
また、当社の経験豊富な顧客層では、ハイブリッド方式（低濃度銅イオン処理と定期的なショック塩素消毒を組み合わせた方式）への移行が見られます。SMEは汎用的なソリューションを提供していませんが、制御ロジックをカスタマイズすることで、世界中の多数のパートナー企業に必要な制御機能を提供してきました。さらに、環境規制への適合性、腐食制御、および防付着システムの効果のバランスを実現するため、上記2種類の方式をそれぞれ設計・統合し、実績を上げています。技術サポートエンジニアは、こうしたカスタムプロジェクトにも示されている通り、常に柔軟で創造的な発想で課題に取り組んでいます。
結論：ご懸念を超えた目標を目指す
SMEグループでは、銅イオンと塩素消毒のどちらが適しているかという課題に対して、画一的なソリューションを提供していません。お客様およびお客様の船舶の運航計画、船体の材質構成、乗組員の技術水準、そして適用される規制要件を的確に把握することこそが重要だと考えています。当社はISO 9001、ISO 14001、ISO 45001の認証を取得しており、特に中国本土におけるグローバルな造船所サービス体制を有しているため、世界中のどこにいらっしゃっても、迅速かつ責任あるソリューションをご提供できます。船上での現地評価をご希望の場合は、サービスチームまでお気軽にお問い合わせください。バイオフーリング対策について、技術的に実現可能で、運用面でも持続可能かつ長期的にコスト効率の高い戦略をご提案することで、単なる課題を超えたご支援をいたします。SMEでは、単なる技術提供にとどまらず、お客様の船舶が途切れることのない安定した運用を実現することを目指しています。