Este artículo apareció originalmente en la misma revista, una publicación en línea sobre ciencia y sociedad en ecosistemas costeros. Lea más historias como esta en hakaimagazine.com.
A finales de 1700, el rey Jorge III vislumbró el futuro del transporte marítimo. Sir Charles Middleton, contralor de la Marina Real Británica, se acercó al monarca con una visión. Su lanzamiento vino con una demostración, una versión especialmente modificada maqueta de un buque de guerra llamado Bellona. La mirada del rey pronto se posó en las brillantes placas de cobre que recubrían el casco del barco en miniatura por debajo de la línea de flotación.
“Estaba… digamos, adornado”, dice Simon Stephens, curador de modelos de barcos en los Museos Reales de Greenwich en Londres, Inglaterra. Cuando el rey escuchó cómo las placas podían hacer que los barcos fueran más rápidos, al repeler los organismos marinos que de otro modo se incrustarían en sus cascos, se convenció. A principios de la década de 1780, toda la flota naval británica también recibió el tratamiento de lujo: cientos de buques de guerra estaban adornados con placas de cobre montadas como tejas superpuestas para facilitar el flujo de agua a través de ellos.
Middleton y sus placas de cobre resolvieron más o menos un antiguo dolor de cabeza marítimo. Desde el advenimiento de la navegación de larga distancia, los barcos que tenían largas estancias en el mar regresaban a puerto con cascos contaminados por percebes, algas y otros desechos marinos. Esto redujo la velocidad de las embarcaciones: imagínese tratando de empujar una piña viscosa y llena de baches a través del agua. Los trabajadores trabajaron duro durante días o semanas para volver a limpiar los recipientes. Pero debido a que el cobre es tóxico para muchos organismos marinos, los barcos blindados de Middleton se mantuvieron sin problemas.
Hoy en día, el cobre todavía se aplica a muchos buques transoceánicos, a menudo como componente de ciertos característicamente rojo pinturas antiincrustantes. Al igual que en la década de 1700, el cobre evita las incrustaciones y deja un casco más suave que crea menos resistencia. Esto reduce el consumo de combustible y reduce las emisiones de carbono. Menos incrustaciones también significa menos especies marinas potencialmente invasivas que se transportan por todo el mundo.
Sin embargo, con las nuevas regulaciones endurecimiento de los requisitos de emisiones, los armadores se están tomando los revestimientos de cascos más en serio que nunca. Detrás de escena, la búsqueda de soluciones aún mejores y más respetuosas con el medio ambiente se está acelerando.
El desafío es encontrar recubrimientos efectivos y sostenibles que no le cuesten a la Tierra ni filtren metales pesados en el océano. Los armadores deben elegir con cuidado. Incluso un pequeño aumento en la rugosidad del casco de un barco puede tener un efecto dramático en las emisiones, explica Nick Aldred, biólogo marino de la Universidad de Essex en Inglaterra: “Se pierde mucho si se tienen percebes”.
Cuando un barco entra al agua, las bacterias y el fitoplancton no tardan mucho en colonizar el casco. Los microbios crean una biopelícula que atrae a otros organismos y, con el tiempo, el casco puede quedar cubierto de percebes y algas, dice Maria Salta, experta en biopelículas marinas de Endures, una empresa de los Países Bajos que estudia el ensuciamiento y la corrosión.
Entonces, si usted es dueño de un barco y quiere evitar que esto suceda, tiene, en términos generales, dos opciones, dice Salta: o un recubrimiento a base de biocidas o un recubrimiento que libera incrustaciones.
Al igual que las placas de cobre de Middleton, los recubrimientos biocidas matan a los organismos que buscan adherirse al casco del barco. Pero es posible llevar esto demasiado lejos, y el recubrimiento biocida tributilestaño (TBT) es un ejemplo desastroso de lo que está en juego. Este potente revestimiento antiincrustante se usó en los cascos de los barcos durante décadas, pero envenenó las vías marítimas y provocó que las conchas de las ostras se espesaran tanto que las criaturas ya no podían abrir sus caparazones para alimentarse. TBT fue prohibido internacionalmente en 2008.
La otra opción, una capa antiincrustante, es como cocinar con una sartén antiadherente, dice Salta. Por lo general, los organismos no se adhieren a los revestimientos que liberan las incrustaciones y, si lo hacen, tienden a adherirse débilmente y a desprenderse cuando el barco se pone en marcha.
Un ejemplo es el revestimiento a base de silicona Sigmaglide, que PPG Industries ha estado actualizando y mejorando gradualmente durante unos 20 años. En un momento, el recubrimiento era transparente. “Fue muy difícil aplicar; no podías ver dónde lo rociaste”, dice Joanna van Helmond, gerente global de productos de antiincrustantes y liberación de incrustaciones de PPG.
La firma pronto agregó un pigmento y modificó el revestimiento para que sea menos sensible a la temperatura y la humedad, lo que facilita su aplicación en los cascos de los astilleros de todo el mundo. En marzo, la empresa anunció la última versión de este recubrimiento. Van Helmond se negó a dar más detalles sobre cómo funciona, pero dice que el recubrimiento reacciona con el agua, alineándose a nanoescala para volverse más suave.
Sin embargo, Van Helmond dijo que en las pruebas de laboratorio, el recubrimiento redujo significativamente la resistencia. En comparación con los recubrimientos antiincrustantes tradicionales, como el propio biocida Sigma Ecofleet 290 de PPG, la compañía afirma que su nuevo recubrimiento súper elegante puede reducir las emisiones de carbono de un barco. hasta en un 35 por ciento.
Sin embargo, los recubrimientos antiincrustantes pueden ser costosos en comparación con otras opciones. Y como señala Aldred, estos revestimientos solo funcionan correctamente cuando el agua roza constantemente el casco del barco. Eso hace que los recubrimientos antiincrustantes sean menos útiles para los barcos que permanecen estáticos durante períodos prolongados, como los buques de guerra.
Las innovaciones para abordar el ensuciamiento continúan desarrollándose siguiendo los pasos de las placas de cobre de Middleton, y algunos de los esfuerzos más avanzados para reducir el ensuciamiento y el arrastre funcionan de manera muy diferente a los recubrimientos existentes.
Tomemos, por ejemplo, la cubierta texturizada inspirada en los tiburones cuyo prototipo fue AkzoNobel, una empresa holandesa. En lugar de tratar de hacer que el casco de un barco sea extremadamente suave, imitó la aspereza característica de la piel de tiburón, que naturalmente reduce la resistencia y es antiincrustante. Tales texturas se han aplicado con éxito a las carrocerías de aviones comerciales para reducir la resistencia en el aire, aunque AkzoNobel aún tiene que reportar el mismo éxito en el agua. (La compañía no respondió a una solicitud de comentarios).
Otros científicos están buscando usar ultrasonido o luz ultravioleta para disuadir a los organismos marinos de adherirse a los cascos. Matar a los microbios antes de que tengan la oportunidad de adherirse a la embarcación podría evitar la formación de una biopelícula a la que se adhieren los percebes y otros polizones. Aldred advierte que estos enfoques no se han evaluado completamente y podrían tener algunos efectos secundarios desafortunados. “¿Vamos a seleccionar y reproducir algas que sean resistentes a los rayos UV, por ejemplo? Te puedes imaginar todo tipo de consecuencias”, dice.
En su propio trabajo, Aldred y sus colegas esperan desarrollar una sustancia que realmente fomente la formación de una biopelícula. Pero un tipo especial de biopelícula. El equipo ha identificado bacterias capaces de degradar el pegamento de percebes, dice, lo que podría evitar que los grandes organismos marinos colonicen un casco.
“Tenemos un chiste en nuestro proyecto de que si alguna vez lanzamos una empresa para vender este slime, lo llamaríamos yogurt de bote”, explica. “Es una especie de probiótico para tu barco”.
Su investigación aún no se ha publicado y Aldred se niega a compartir más detalles, aunque dice que, hasta el momento, está contento con los resultados.
Al menos la aprobación real ya no es un requisito. ¿Qué habría hecho el rey Jorge III con yogur de barco?
Este artículo apareció por primera vez en la misma revista y se vuelve a publicar aquí con permiso.