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微生物、海藻、甲殻類、フジツボなどの軟体動物が水中の表面に付着する「海洋バイオフォウリング」は、船舶や構造物の運用面で問題を引き起こすだけでなく、環境面でも危険です。従来のバイオフォウリング防止システム（例：銅系塗料や、有害な化合物であるトリブチル錫（TBT）を用いるもの）では、毒性のある殺生物剤が環境中に放出され、他の生物や植物・動物などに悪影響を与え、最終的に海底に沈殿して蓄積します。一方、電気化学的原理に基づくバイオフォウリング制御システム（例：連続放電による化学物質の環境放出を伴わない「マリン・グロース・プレベンティング・システム（MGPS）」）も存在し、この技術は極めて環境に配慮したものとして実証されています。当社SMEは、船舶および海洋プラント向けに数百件に及ぶMGPSの改造・設置・保守サービスを実施しており、実際の現場で効果的な海洋生物付着防止効果を確認しています。その結果、海洋環境への有害な殺生物剤の影響を大幅に低減できました。
MGPSの動作原理：殺生物剤を放出しない電解作用
MGPSは、シンプルながら極めて効果的な電気化学プロセスによって動作します。装置は、通常は銅とアルミニウム（場合により鉄）からなる1組のアノードで構成され、海水パイプライン内、または船体の海水取り入れ口（シーチェスト）に直接取り付けられます。このアノードに低電圧の直流電流を印加すると、銅アノードからごく微量の銅イオンが循環する海水へ徐々に溶出します。この銅イオンは、数ppb（10億分の1）という極めて低い濃度でも、付着生物の代謝機能を阻害し、バイオフーリング（付着生物の付着・成長）を防止します。同時に、アルミニウムまたは鉄製のアノードからは凝集性の水酸化物が生成され、これがパイプ内壁に薄膜を形成して腐食を抑制します。
重要なのは、イオンの生成が積極的に制御されており、MGPS（マリン・グリーン・プロテクション・システム）が作動したときにのみイオン流が開始されることである。また、このイオン流は、生態系に敏感な海域や港湾内での操業時などに即座に停止できる。これに対し、防污塗料から放出される生物汚染防止剤（バイオシド）は、船舶が航行中か停泊中かを問わず、水中にある限り継続的に溶出する。その濃度は、海洋生物に対して即時の毒性を示すとされる水準よりもはるかに低く、銅は速やかに有機物と錯体を形成したり、生物学的に利用できない形態として沈殿したりする。
バイオシド排出量および重金属負荷の低減
おそらく最も顕著な環境上の利点は、MGPSが従来の自己研磨型コポリマーSPC塗料と比較して、銅の排出をゼロ、あるいは劇的に低減することです。SPC配合は、1平方センチメートルあたり1日10〜50マイクログラムの銅排出が許容されています。これは、船舶1隻あたり年間数百キログラムに及ぶ銅排出を意味します。排出された銅は港湾の堆積物に蓄積され、ボトニア湾や五大湖、中国の港湾など、生物にとって敏感な海域において、魚類や貝類に慢性的なリスクをもたらします。こうした海域では、防 fouling（付着防止）目的での銅排出を制限する規制がすでに施行されているか、あるいは近い将来に施行されることが確実です。
ただし、MGPSは、配管内部の海水が接触する湿潤面にのみ溶解した銅イオンを分散させるため、年間の銅損失は数グラムにとどまり、特定の船舶において数キログラムに達することはありません。また、MGPS装置は、環境にやさしい水酸化アルミニウムおよび水酸化鉄の副生成物を生成し、これらは沈殿します。MGPS装置は、グリーンイニシアチブや国際海事機関（IMO）の条約（例：IMO「船底防污システム条約」）への適合を図りながら、実際には船舶による重金属の環境負荷低減にも貢献します。
非標的海洋生物種および生息地の保護
MGPS方式のよく見落とされがちな利点の一つは、選択性です。防污塗料に用いられる生物汚損防止剤に含まれる阻害成分は、そもそも非選択的であり、汚損を引き起こす生物だけでなく、塗膜と接触するあらゆる生物に対して毒性を発揮するよう設計されています。このため、プランクトンの幼生や稚魚、および汚損を引き起こさないその他の生物も、塗膜表面から溶出する層に近づくたびに毒性の影響を受けることになります。その結果、港湾やマリーナでは長期的に生物多様性が低下し、食物網が断片化していくのです。
MGPSは、対象エリア周辺に高密度の静電場を生成し、処理面およびその直近の表面における微生物の定着・増殖を抑制します。出口から放出されるイオン場は希釈され、非常に効果的に拡散・中和されます。多数の生態学的・毒性評価が実施されており、その総意として、MGPSを搭載した船舶は、周辺水域（表層水および海底）の生態系や底生生物群集に対して、検出可能な生態毒性影響を及ぼさないことが確認されています。当社SMEでは、MGPSを「グリーン指定水域」（すなわち海洋保護区、サンゴ礁、養殖業（魚類およびカキを含む））で運用される船舶オーナー向けに、環境負荷が極めて低い優れた解決策としてご提供しています。
エネルギー効率と関連する排出削減
MGPSは、しばしば軽視されがちですが、船舶の効率性に対して確実に環境的に重要な影響を及ぼします。生物付着の蓄積により船体の水抵抗が増大し、いわゆる「汚損（ファウリング）」や「粗さ（ラフネス）」という現象を引き起こします。また、海水取り入れ口（シー・チェスト）やストレーナーへの付着は、システム内の圧力上昇を招き、結果としてエンジンの燃料消費量が増加します。国際海事機関（IMO）によると、中程度に汚損した船体では、性能が10～20％低下する可能性があり、これに伴ってCO₂、SOₓ、NOₓおよび粒子状物質の排出量も同程度の割合で増加します。
高性能なフーリングリリース塗料と組み合わせて使用することで、ドック入り時の船体汚損レベルを実質的にゼロに保つことが可能となり、航路ごとの燃料消費量削減および温室効果ガス排出量低減という、実証済みの効果が得られます。カーボン税や排出制御区域（ECA）規制の適用対象となる事業者にとって、MGPSは環境負荷低減とコスト効率の両立を実現するソリューションです。
環境基準への適合および認証
MGPSシステムの設計・製造は、当社の品質マネジメントシステム（ISO9001、ISO14001、ISO45001認証取得済み、ANAB／IAF／UKAS認定）のもとで実施しています。当社のシステムは、国際海事機関（IMO）が定める船舶用防污塗料に関する要件を満たしており、また各地域における環境放出基準にも適合しています。SMEでは、MSDS（安全データシート）、イオン溶出データ、米国環境保護庁（EPA）および英国環境庁（EA）による環境リスク評価報告書など、包括的な技術文書を提供しており、お客様の法令適合対応および許認可申請を支援します。年間500件以上の新規プロジェクトを製造しており、100名を超える技術チームが体制を整え、環境面でも技術面でも高い効果を発揮するMGPSシステムをご提供いたします。
結論：SMEが実現する、環境に配慮した腐食・汚損防止ソリューション
マリン・グロース・プリベンティング・システム（MGPS）は、従来の水中への一般殺生物剤放出から、選択的・自動制御型で環境に配慮したフーリング管理という新たな概念へと進化したものです。SMEは、エンジニアリング分野におけるベストプラクティス、5,000㎡の生産工場、および世界規模でのサポート体制を活用し、お客様の船舶と海洋環境の両方を保護するマリンソリューションを提供しています。例えば、当社のMGPS製品には、プロジェクトに関わるサービスに対して12か月間の保証が付いており、SMEはお客様のプロジェクト成功に向けた長期的な持続可能な成果を確実にお約束します。マリン・グロース防止の仕組みや、その環境負荷低減効果、燃料コスト削減、資産寿命延長などについて詳しく知りたい場合は、SMEまでお問い合わせください。私たちは、お客様の船舶と海の両方を守る高いパフォーマンス実現というビジョンを共有しています。