Chalmers vs fouling

  
Så fort du stoppar ner en konstgjord yta i havet så börjar påväxten. Det handlar bara om sekunder innan det första lagret av proteiner har satt sig. Sedan byggs det snabbt på med alger, musslor och havstulpaner. I varma vatten kan ytan bli fullbeväxt på bara några veckor.  Det kallas för fouling och skapar enorma problem för sjöfarten. Och effekterna av människans kemiska krigföring mot fouling orsakar stora problem för den marina faunan.
 

Ökad friktion ger ökad bränsleförbrukning

En sidoeffekt av fouling är att påväxten ökar friktionen mot vattnet och därmed också bränsleförbrukningen. Efter sex månader kräver ett fartyg utan antifouling-skydd 40 procent mer bränsle för att behålla normal hastighet. Det innebär förstås enorma kostnader för rederierna men leder också till drastiskt ökade utsläpp av till exempel koldioxid. 
 

Botemedel med biverkningar

Ända sedan 1800-talet har sjöfarten försökt bekämpa påväxten med kemiska substanser som blymönja, kvicksilver och arsenik i bottenfärgen. Det kanske mest effektiva medlet, tributyltenn TBT, lanserades på 70-talet. Problemet var att TBT orsakade kraftiga skador på den marina faunan och ämnet förbjöds 2001.
I dag jobbar man främst med kopparoxid men också med biocider som Iragol, Toluylfluanid och Pyrition. Uppskattningsvis handlar det om 80 000 ton båtbottenfärg som varje år målas på världens båtskrov. Givetvis påverkar det både fiskar och bottenväxter i havets stora ekosystem.
 

En kapsel av hopp

Nu är ett forskarteam på Chalmers på god väg att erbjuda marknaden en ny och bättre produkt. Den nya bottenfärgen använder även den biocider som aktiv substans, men Magnus Nydén och hans medarbetare har lyckats stänga in dem i mikrokapslar och kan därmed kontrollera frisättningen. Effekten blir en drastisk minskning av mängden gift som läcker ut i havet till ingen nytta samtidigt som man lyckas behålla anitfouling-egenskaperna över tid.
Startup företaget I-TECH har redan en första produkt, med en ny biocid speciellt riktad mot havstulpaner, färdig för marknaden. Nu jobbar teamet med att ta fram en bottenfärg som skyddar mot alla olika foulingarter och som därmed blir attraktiv för de stora fartygen. Ambitionen är att ha en frisättning under 5-7 år med ett så jämnt flöde som möjligt och i bästa fall halvera mängden biocider.
 

Aktiva substanser på skrovet istället för i sjön

En biocidmolekyl rör sig med en hastighet av ca 10 mikrometer/minut. Det innebär att den snabbt kan ta sig igenom ett färglager. Genom att fånga in biocidmolekylerna i mikrokapslar kan man bromsa upp och kontrollera utsöndringen. Dessutom får själva färgen bättre mekaniska egenskaper när kontakten med biociderna minimeras.
Mikrokapslarna skapas när man skakar sönder olja i vatten. (Lite som att göra majonnäs, fast
med en betydligt kraftigare mixer). Eftersom biociderna lättare löser sig i olja än i vatten är det möjligt att styra dem. Det går till exempel att skapa en kapsel per substans för att ytterligare öka kontrollen.
 

Grundforskning som inspirerade 

Själva idén kom från ett tidigare grundforskningsprojekt där man studerade molekylers rörelse. Även här använde man sig av mikrokapslar, dels för att de var så perfekt sfäriska, vilket underlättade rörelsedetektion, men också för att de innehöll olja, vilket är spårbart i magnetkamera. Under det arbetet noterade Magnus Nydén att kapslarna inte släppte ifrån sig något av sitt innandöme en insikt som bubblade upp till ytan några år senare när han ingick i Chalmers forskarteam mot fouling.
 

Flera nya affärsprojekt

Forskargruppens arbete med fouling har bidragit till tre olika bolag så här långt. I-TECH AB är redan sålt till Volvo Penta, Capeco jobbar med att föra över principen till husfärger och ett tredje bolag jobbar med att kommersialisera en färg som ska slå mot alla foulande organismer. Dessutom har forskningen genererat en radikalt annorlunda idé. Här är målsättningen att få kopparpartiklar som redan finns i havet att söka sig till båtskrovet, snarare än att frigöra ytterligare gifter i vattnet – en tanke som mycket väl kan komma att revolutionera hur vi ser på anti-fouling framöver. Gruppen hoppas att även denna forskning ska resultera i nya affärsmöjligheter.
 
​​För mer information: ​​​​