Lợi ích môi trường của các hệ thống ngăn ngừa sự phát triển sinh vật biển

Sự bám bẩn sinh học dưới nước, bao gồm việc vi sinh vật, rong biển, giáp xác và động vật thân mềm như hà bám vào các bề mặt ngập nước, không chỉ gây khó khăn trong vận hành đối với tàu thuyền và công trình mà còn gây nguy hiểm cho môi trường. Các hệ thống chống bám bẩn truyền thống như loại dựa trên đồng hoặc loại sử dụng hợp chất độc hại tributyltin (TBT) giải phóng các chất diệt sinh vào môi trường, từ đó làm tổn hại đến các sinh vật khác, thực vật, động vật và nhiều thành phần khác, cuối cùng lắng đọng xuống đáy biển. Tuy nhiên, hiện có các hệ thống kiểm soát bám bẩn hoạt động theo nguyên lý điện hóa để ngăn ngừa bám bẩn mà không giải phóng hóa chất ra môi trường thông qua xả liên tục — gọi là Hệ thống Ngăn ngừa Sự phát triển của Sinh vật Dưới nước (MGPS) — và công nghệ này đã được chứng minh là rất thân thiện với môi trường. SME đã cải tạo, lắp đặt và bảo trì hàng trăm hệ thống MGPS như vậy trên tàu và các công trình ngoài khơi, đồng thời ghi nhận kết quả thực tế và hiệu quả rõ rệt trong việc ngăn ngừa sự phát triển của sinh vật dưới nước, nhờ đó giảm đáng kể tác động có hại của các chất diệt sinh đối với môi trường biển.

MGPS hoạt động như thế nào: Tác động điện phân mà không giải phóng chất diệt sinh vật

MGPS hoạt động thông qua một quá trình điện hóa đơn giản nhưng cực kỳ hiệu quả. Thiết bị được thiết kế với một cặp cực dương (thường là đồng và nhôm, nhưng cũng có thể là sắt), được lắp đặt bên trong đường ống nước biển hoặc trực tiếp trên khoang lấy nước biển của tàu. Khi áp dụng một dòng điện một chiều (DC) có điện áp thấp vào các cực dương, đồng từ từ giải phóng một lượng vi lượng ion đồng vào dòng nước biển tuần hoàn. Các ion này ngăn chặn các chức năng chuyển hóa của sinh vật biển ở nồng độ phần tỷ (ppb), từ đó ngăn chặn việc bám dính và phát triển của các sinh vật gây bám. Đồng thời, cực dương nhôm hoặc sắt tạo ra các hydroxit dạng keo tụ, sau đó bao phủ lớp màng bên trong thành ống nhằm ức chế ăn mòn.

Điều quan trọng là việc tạo ra các ion được kiểm soát chủ động nhằm cung cấp dòng chảy chỉ bắt đầu khi hệ thống MGPS được kích hoạt; dòng chảy này có thể bị ngắt hoàn toàn trong các môi trường biển nhạy cảm hoặc trong quá trình vận hành tại cảng, trong khi các chất diệt hà gây bám từ sơn chống hà liên tục rò rỉ ra ngoài khi tàu ở dưới nước, bất kể tàu đang hoạt động hay đang neo đậu. Nồng độ các chất này thấp hơn nhiều so với mức đã biết gây độc cấp tính đối với sinh vật biển, và đồng nhanh chóng tạo phức với các hợp chất hữu cơ hoặc kết tủa dưới dạng các dạng không khả dụng sinh học.

Giảm thải chất diệt hà và tải lượng kim loại nặng

Có lẽ lợi ích môi trường nổi bật nhất là MGPS tạo ra lượng đồng thải ra bằng không hoặc giảm mạnh so với các lớp phủ SPC tự làm sạch truyền thống. Các công thức SPC được phép thải ra từ 10 đến 50 microgam đồng trên mỗi centimet vuông mỗi ngày. Điều này có thể tương đương với hơn hàng trăm kilôgam đồng mỗi tàu mỗi năm. Đồng tích tụ trong trầm tích cảng và gây nguy cơ mãn tính đối với cá và động vật có vỏ ở những khu vực nhạy cảm như Biển Baltic, Hồ Lớn, các cảng tại Trung Quốc—tất cả những khu vực hiện đã hoặc sẽ sớm áp dụng quy định hiệu quả nhằm hạn chế việc thải đồng từ các lớp phủ chống bám bẩn.

Tuy nhiên, hệ thống MGPS chỉ phân tán các ion đồng hòa tan trên diện tích bề mặt ướt của nước biển bên trong đường ống, và lượng đồng hao hụt hàng năm chỉ vài gram, chứ không phải nhiều kilogram đối với bất kỳ tàu nào. Các thiết bị MGPS còn tạo ra các sản phẩm phụ là hydroxit nhôm và hydroxit sắt không gây ô nhiễm để lắng đọng. Các thiết bị MGPS thực tế có thể góp phần giảm tác động kim loại nặng lên tàu, đồng thời tuân thủ các sáng kiến xanh và các công ước của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO), chẳng hạn như Công ước về Hệ thống Chống bám sinh vật của IMO.

Bảo vệ các loài biển và môi trường sống không phải mục tiêu

Một lợi thế thường bị bỏ qua của phương pháp MGPS là tính chọn lọc. Các chất ức chế bám bẩn sinh học được sử dụng trong các chất diệt bám bẩn sinh học mang tính phi chọn lọc về bản chất, vì chúng được pha chế nhằm gây độc đối với mọi sinh vật mà lớp phủ tiếp xúc, chứ không chỉ riêng sinh vật gây bám bẩn. Điều này có nghĩa là ấu trùng động vật phù du, cá con và tất cả các sinh vật không gây bám bẩn đều chịu tác động độc hại mỗi khi tiếp cận vùng lớp phủ giải phóng chất, dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh học và chuỗi thức ăn bị đứt gãy dần theo thời gian tại các cảng và khu neo đậu.

MGPS tạo ra một trường điện tích tĩnh tập trung cao xung quanh khu vực bị ảnh hưởng, ngăn cản sự hình thành các quần thể vi sinh trên các bề mặt đã được xử lý cũng như trên các bề mặt nằm ngay trong vùng lân cận. Trường ion đã được pha loãng khi rời khỏi đầu ra sẽ bị phân tán và trung hòa một cách hiệu quả. Đã thực hiện nhiều đánh giá sinh thái và độc tính, và kết luận chung là các tàu được lắp đặt hệ thống MGPS không gây ra bất kỳ tác động sinh thái-độc học nào có thể phát hiện được đối với cột nước hoặc các cộng đồng đáy biển trong vùng nước ngay lân cận. Tại SME, chúng tôi cung cấp MGPS như một giải pháp xuất sắc, có tác động môi trường thấp dành cho chủ tàu hoạt động trong các ‘vùng nước xanh’, tức là các khu bảo tồn biển, rạn san hô và các khu vực nuôi trồng thủy sản (bao gồm cá và hàu).

Hiệu quả năng lượng và việc giảm phát thải tương ứng

MGPS có tác động thường bị đánh giá thấp, nhưng chắc chắn rất quan trọng về mặt môi trường đối với hiệu suất tàu. Sự tích tụ sinh vật trên thân tàu làm tăng độ cản thủy động lực học khi di chuyển qua nước, gây ra hiện tượng được gọi là ‘bám bẩn’ hoặc ‘thô ráp’, đồng thời làm tăng lực cản tại các khoang hút nước biển và bộ lọc, dẫn đến tăng áp suất hệ thống và do đó yêu cầu động cơ tiêu thụ nhiều nhiên liệu hơn. IMO ước tính rằng trên thân tàu ở mức bám bẩn trung bình, hiệu suất có thể giảm từ 10 đến 20%, kéo theo mức gia tăng tương ứng về lượng khí thải CO₂, SOₓ, NOₓ và các hạt bụi.

Khi kết hợp cùng lớp phủ giải phóng bám bẩn hiệu suất cao tiên tiến, hệ thống như vậy có thể duy trì mức độ bám bẩn gần như bằng không trên mỗi tàu trong suốt chu kỳ đại tu, từ đó trực tiếp mang lại tiết kiệm nhiên liệu đã được kiểm chứng và giảm phát thải khí nhà kính cho mỗi chuyến đi. Đối với những chủ tàu phải tuân thủ thuế carbon hoặc quy định khu vực kiểm soát phát thải (ECA), MGPS vừa đáp ứng trách nhiệm sinh thái, vừa đảm bảo hiệu quả chi phí.

Tuân thủ và chứng nhận theo các tiêu chuẩn môi trường

Thiết kế và sản xuất hệ thống MGPS được thực hiện trong khuôn khổ Hệ thống Quản lý Chất lượng của chúng tôi, đạt chứng nhận ISO9001, ISO14001 và ISO45001, đồng thời được công nhận bởi ANAB, IAF và UKAS. Các hệ thống của chúng tôi đáp ứng yêu cầu của Tổ chức Hàng hải Quốc tế (IMO) về chất chống bám sinh vật dưới nước và tuân thủ các quy định địa phương về xả thải ra môi trường. SME thực tế cung cấp đầy đủ tài liệu, bao gồm bảng dữ liệu an toàn vật liệu (MSDS), dữ liệu giải phóng ion và báo cáo đánh giá rủi ro môi trường từ Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) và Cơ quan Môi trường Anh (EA), nhằm hỗ trợ việc tuân thủ pháp quy và giúp khách hàng hoàn tất hồ sơ xin giấy phép. Hàng năm, hơn 500 dự án mới được sản xuất, với sự hỗ trợ của đội ngũ kỹ thuật hơn 100 người nhằm đảm bảo quý khách nhận được hệ thống MGPS vừa hiệu quả về mặt kỹ thuật vừa thân thiện với môi trường.

Kết luận: SME cung cấp giải pháp kiểm soát ăn mòn và bám sinh vật thân thiện với môi trường

Các hệ thống ngăn ngừa sự phát triển của sinh vật biển là một khái niệm mới trong quản lý bám bẩn, từ việc giải phóng chất diệt sinh vật chung chung vào nước sang hệ thống kiểm soát chọn lọc, tự động và thân thiện với môi trường. SME áp dụng các phương pháp kỹ thuật tốt nhất, nhà xưởng sản xuất rộng 5.000 m² và mạng lưới hỗ trợ toàn cầu để cung cấp các giải pháp hàng hải vừa bảo vệ tàu của bạn vừa bảo vệ môi trường biển; ví dụ, các sản phẩm MGPS của chúng tôi đi kèm bảo hành 12 tháng đối với dịch vụ dự án, nhờ đó SME cam kết mang lại kết quả bền vững trong dài hạn cho thành công của dự án bạn. Để biết thêm thông tin về việc ngăn ngừa sự phát triển của sinh vật biển cũng như các lợi ích thân thiện với môi trường – như giảm chi phí nhiên liệu và kéo dài tuổi thọ tài sản – vui lòng liên hệ SME. Chúng tôi chia sẻ tầm nhìn của bạn về hiệu suất vừa nâng cao hiệu quả vừa bảo vệ cả tàu của bạn lẫn đại dương.