ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมของระบบป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตใต้น้ำ

การเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดบนพื้นผิวใต้น้ำ (marine biofouling) ซึ่งรวมถึงการยึดติดของจุลินทรีย์ สาหร่ายทะเล สัตว์พวกกุ้งปู และหอย เช่น หอยนางรมบนพื้นผิวที่จมอยู่ในน้ำ ไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดปัญหาในการปฏิบัติงานสำหรับเรือและโครงสร้างต่าง ๆ เท่านั้น แต่ยังเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ระบบป้องกันการเกาะติดแบบดั้งเดิม เช่น ระบบที่ใช้ทองแดง หรือระบบที่ใช้สารเคมีอันตรายชื่อ ไทรบิวทิลทิน (tributyltin หรือ TBT) จะปล่อยสารกำจัดสิ่งมีชีวิตที่เป็นพิษออกสู่สิ่งแวดล้อม ส่งผลให้สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ พืช สัตว์ และสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ได้รับความเสียหาย และสุดท้ายสารเหล่านี้จะตกค้างสะสมอยู่ที่พื้นทะเล อย่างไรก็ตาม มีระบบควบคุมการเกาะติดที่ใช้หลักการไฟฟ้าเคมี (electrochemical principle) ในการป้องกันโดยไม่ปล่อยสารเคมีใด ๆ ออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านการปล่อยประจุอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเรียกว่า ระบบป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตใต้น้ำ (Marine Growth Preventing Systems หรือ MGPS) และเทคโนโลยีนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างยิ่ง บริษัท SME ได้ดำเนินการติดตั้งใหม่ (retrofit) ติดตั้ง และให้บริการบำรุงรักษาระบบ MGPS ดังกล่าวจำนวนหลายร้อยชุดบนเรือและโครงสร้างนอกชายฝั่ง พร้อมสังเกตเห็นผลลัพธ์ที่ชัดเจนและมีประสิทธิภาพในการป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตใต้น้ำ ซึ่งในขณะเดียวกันยังช่วยลดผลกระทบเชิงลบจากสารกำจัดสิ่งมีชีวิตต่อสิ่งแวดล้อมทางทะเลได้อย่างมาก

วิธีการทำงานของ MGPS: การกระทำแบบอิเล็กโทรไลติกโดยไม่ปล่อยสารกำจัดสิ่งมีชีวิต

MGPS ทำงานผ่านกระบวนการอิเล็กโทรเคมีที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพสูงมาก อุปกรณ์นี้ออกแบบให้มีขั้วบวกคู่หนึ่ง (มักเป็นทองแดงและอะลูมิเนียม แต่อาจใช้เหล็กได้เช่นกัน) ซึ่งติดตั้งไว้ภายในท่อระบายน้ำทะเล หรือติดตั้งโดยตรงบนช่องรับน้ำทะเลของเรือ เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันต่ำไปยังขั้วบวก ทองแดงจะค่อยๆ ปล่อยไอออนทองแดงปริมาณน้อยมากเข้าสู่น้ำทะเลที่ไหลเวียนอยู่ ไอออนเหล่านี้จะขัดขวางกระบวนการเมแทบอลิซึมของสิ่งมีชีวิตทางทะเลในระดับพาร์ทส์-เพอร์-บิลเลียน (ppb) ซึ่งช่วยป้องกันการยึดติดและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดคราบสกปรก ขณะเดียวกัน ขั้วบวกอะลูมิเนียมหรือเหล็กจะผลิตไฮดรอกไซด์ที่มีลักษณะเป็นฟล็อก (flocculent hydroxides) ซึ่งจะเคลือบผิวด้านในของท่อและช่วยยับยั้งการกัดกร่อน

สิ่งสำคัญคือ การสร้างไอออนนั้นควบคุมอย่างกระตือรือร้น เพื่อให้เกิดการไหลเฉพาะเมื่อระบบ MGPS ถูกเปิดใช้งานเท่านั้น และสามารถปิดการไหลนี้ได้ในพื้นที่ทะเลที่มีความเปราะบาง หรือระหว่างปฏิบัติการที่ท่าเรือ ในขณะที่สารต้านการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตจากสีกันหนอนจะซึมออกอย่างต่อเนื่องเมื่อเรือจมอยู่ใต้น้ำ ไม่ว่าเรือจะกำลังเดินเครื่องหรือจอดนิ่งก็ตาม ความเข้มข้นต่ำกว่าระดับที่ทราบว่าก่อให้เกิดพิษต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลทันทีอย่างมาก และทองแดงจะจับตัวกับสารอินทรีย์อย่างรวดเร็ว หรือตกตะกอนเป็นรูปแบบที่ไม่สามารถถูกสิ่งมีชีวิตดูดซึมได้

การลดปริมาณการปล่อยสารต้านการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตและโลหะหนัก

บางทีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมที่โดดเด่นที่สุดคือ MGPS ทำให้ไม่มีการปล่อยทองแดง หรือลดการปล่อยทองแดงลงอย่างมาก เมื่อเทียบกับสารเคลือบแบบ self-polishing copolymer (SPC) แบบดั้งเดิม ซึ่งสูตร SPC ได้รับอนุญาตให้ปล่อยทองแดงได้ 10 ถึง 50 ไมโครกรัมต่อตารางเซนติเมตรต่อวัน ส่งผลให้เรือหนึ่งลำอาจปล่อยทองแดงได้มากกว่าร้อยกิโลกรัมต่อปี ทองแดงจะสะสมอยู่ในตะกอนท่าเรือ และก่อให้เกิดความเสี่ยงเรื้อรังต่อปลาและสัตว์น้ำเปลือกแข็งในพื้นที่เปราะบาง เช่น ทะเลบอลติก ทะเลสาบใหญ่ ท่าเรือในประเทศจีน และพื้นที่อื่นๆ ทั้งหมดที่มีหรือจะมีข้อบังคับที่มีผลบังคับใช้ในการจำกัดการปล่อยทองแดงจากสารป้องกันการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิต

อย่างไรก็ตาม ระบบ MGPS จะกระจายไอออนทองแดงที่ละลายออกมาเฉพาะบริเวณพื้นผิวที่สัมผัสกับน้ำทะเลภายในท่อเท่านั้น และปริมาณทองแดงที่สูญเสียไปต่อปีมีเพียงไม่กี่กรัม ไม่ใช่หลายกิโลกรัมสำหรับเรือแต่ละลำ หน่วย MGPS ยังผลิตของเสียที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ได้แก่ อลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และเหล็กไฮดรอกไซด์ ซึ่งจะตกตะกอนลง หน่วย MGPS จึงสามารถช่วยลดผลกระทบจากโลหะหนักต่อเรือได้จริง ขณะเดียวกันก็สอดคล้องกับแนวทางด้านสิ่งแวดล้อมและข้อตกลงขององค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) เช่น อนุสัญญาเกี่ยวกับระบบป้องกันการเกาะของสิ่งมีชีวิตที่เรือของ IMO

การคุ้มครองสายพันธุ์ทางทะเลและแหล่งที่อยู่อาศัยที่ไม่ใช่เป้าหมาย

ข้อได้เปรียบหนึ่งที่มักถูกมองข้ามของการใช้วิธี MGPS คือ ความจำเพาะเจาะจง สารยับยั้งการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติดที่ใช้ในสารเคมีป้องกันการเกาะติดนั้นมีลักษณะไม่จำเพาะเจาะจงโดยธรรมชาติ เนื่องจากถูกออกแบบให้มีพิษต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่เคลือบผิวสัมผัสได้ ไม่ใช่เฉพาะสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดการเกาะติดเท่านั้น ส่งผลให้ตัวอ่อนแพลงก์ตอน ปลาขนาดเล็ก และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่ไม่ก่อให้เกิดการเกาะติดต้องได้รับผลกระทบจากพิษทุกครั้งที่เข้ามาอยู่ใกล้บริเวณชั้นที่ปล่อยสารออกสู่สิ่งแวดล้อมของเคลือบผิว ซึ่งนำไปสู่การลดลงของความหลากหลายทางชีวภาพและห่วงโซ่อาหารที่ขาดตอนในท่าเรือและแหล่งจอดเรือตามระยะเวลา

ระบบ MGPS สร้างสนามประจุไฟฟ้าสถิตที่มีความเข้มข้นสูงรอบบริเวณที่ได้รับผลกระทบ ซึ่งช่วยยับยั้งการก่อตัวของอาณานิคมบนพื้นผิวที่ผ่านการบำบัดและพื้นผิวในบริเวณใกล้เคียงโดยตรง สนามไอออนที่ถูกเจือจางออกจากรูปล่อยจะกระจายตัวและเป็นกลางอย่างมีประสิทธิภาพมาก ได้มีการดำเนินการประเมินด้านนิเวศวิทยาและพิษวิทยาหลายครั้ง โดยผลสรุปที่เห็นพ้องต้องกันคือ เรือที่ติดตั้งระบบ MGPS ไม่ก่อให้เกิดผลกระทบทางพิษต่อนิเวศวิทยาที่ตรวจวัดได้ต่อคอลัมน์น้ำหรือชุมชนสิ่งมีชีวิตบนพื้นทะเลในบริเวณใกล้เคียงไม่ว่าจะอยู่ในแหล่งน้ำใดก็ตาม ที่ SME เราเสนอระบบ MGPS เป็นทางเลือกที่ยอดเยี่ยมและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำสำหรับเจ้าของเรือที่ปฏิบัติงานภายใน 'น้ำสีเขียว' กล่าวคือ พื้นที่คุ้มครองทางทะเล แนวปะการัง และภาคการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ (รวมถึงปลาและหอยนางรม)

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้อง

ระบบ MGPS มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเรือซึ่งมักถูกมองข้าม แต่มีน้ำหนักสำคัญต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแน่นอน การสะสมของสิ่งมีชีวิตบนท้องเรือทำให้การเคลื่อนที่ผ่านน้ำยากขึ้นทางไฮโดรไดนามิก ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรารู้จักกันในชื่อ 'การปนเปื้อน' หรือ 'พื้นผิวขรุขระ' นอกจากนี้ยังเพิ่มแรงต้านที่ช่องรับน้ำทะเล (sea chests) และตัวกรอง (strainers) ทำให้ความดันในระบบสูงขึ้น จึงจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นสำหรับเครื่องยนต์ องค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (IMO) ระบุว่า สำหรับเรือที่มีการปนเปื้อนระดับปานกลาง ประสิทธิภาพอาจลดลง 10 ถึง 20% ส่งผลให้ปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SOₓ) ไนโตรเจนออกไซด์ (NOₓ) และฝุ่นละอองเพิ่มขึ้นในสัดส่วนที่เท่ากัน

เมื่อใช้ร่วมกับสารเคลือบแบบปล่อยสิ่งปนเปื้อนออกได้ (fouling-release coating) ที่มีสมรรถนะสูงขั้นสูง ระบบนี้สามารถรักษาระดับการปนเปื้อนให้ใกล้ศูนย์ต่อเรือแต่ละลำตลอดช่วงเวลาที่เข้าโรงซ่อม (dry-docking) ซึ่งนำไปสู่การประหยัดเชื้อเพลิงที่พิสูจน์แล้วและลดก๊าซเรือนกระจกต่อการเดินเรือแต่ละครั้ง สำหรับผู้ที่อยู่ภายใต้มาตรการเก็บภาษีคาร์บอนหรือกฎระเบียบเขตควบคุมการปล่อยมลพิษ (Emission Control Area: ECA) ระบบ MGPS จึงมอบทั้งความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมและความคุ้มค่าทางต้นทุน

การปฏิบัติตามและรับรองมาตรฐานสิ่งแวดล้อม

การออกแบบและผลิตระบบ MGPS ดำเนินการภายในระบบการจัดการคุณภาพของเรา ซึ่งได้รับการรับรองตามมาตรฐาน ISO9001, ISO14001 และ ISO45001 และได้รับการรับรองจาก ANAB, IAF และ UKAS ระบบของเราสอดคล้องกับข้อกำหนดของ IMO สำหรับสารป้องกันการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตบนตัวเรือ และเป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมท้องถิ่นเกี่ยวกับการปล่อยน้ำทิ้ง SME จัดเตรียมเอกสารอย่างครบถ้วน รวมถึงเอกสารความปลอดภัยวัสดุ (MSDS), ข้อมูลการปลดปล่อยไอออน และรายงานประเมินความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมจาก EPA และ EA เพื่อสนับสนุนการปฏิบัติตามข้อกำหนดและช่วยลูกค้าในการยื่นขอใบอนุญาต ทุกปี เราผลิตโครงการใหม่มากกว่า 500 โครงการ โดยมีทีมเทคนิคที่มีประสบการณ์มากกว่า 100 คนคอยให้การสนับสนุน เพื่อให้มั่นใจว่าลูกค้าจะได้รับระบบ MGPS ที่มีประสิทธิภาพทั้งในด้านสิ่งแวดล้อมและด้านเทคนิค

สรุป: SME มอบโซลูชันควบคุมการกัดกร่อนและการเกาะตัวของสิ่งมีชีวิตอย่างเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ระบบป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเลเป็นแนวคิดใหม่ในการจัดการสิ่งมีชีวิตที่เกาะติดพื้นผิว ซึ่งเปลี่ยนจากการใช้สารเคมีฆ่าเชื้อทั่วไปที่ปล่อยลงสู่น้ำ มาเป็นระบบควบคุมแบบเลือกสรร อัตโนมัติ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม บริษัท SME นำเอาหลักปฏิบัติที่ดีที่สุดทางวิศวกรรม โรงงานผลิตขนาด 5,000 ตารางเมตร และการสนับสนุนทั่วโลกมาประยุกต์ใช้ เพื่อมอบโซลูชันสำหรับงานด้านทะเลที่ไม่เพียงแต่ปกป้องเรือของท่าน แต่ยังรักษาสิ่งแวดล้อมทางทะเลด้วย ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ MGPS ของเราให้การรับประกันบริการโครงการเป็นระยะเวลา 12 เดือน ดังนั้น SME จึงสามารถรับรองผลลัพธ์ที่ยั่งยืนในระยะยาว ซึ่งสอดคล้องกับความสำเร็จของโครงการท่านอย่างแน่นอน สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการป้องกันการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในทะเล รวมถึงประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อม การลดต้นทุนเชื้อเพลิง และการยืดอายุการใช้งานทรัพย์สิน โปรดติดต่อ SME เราแบ่งปันวิสัยทัศน์เดียวกันกับท่าน คือ ประสิทธิภาพที่ปกป้องทั้งเรือของท่านและมหาสมุทร