estudio y realización de base de datos de pinturas

EstudioyrealizacióndebasededatosdepinturasAntifoulingparaembarcaciones

derecreo

TrabajoFinaldeGrado

FacultatdeNàuticadeBarcelonaUniversitatPolitècnicadeCatalunya

Trabajorealizadopor:GuillemCandelasCorrales

Dirigidopor:

SergioIvánVelásquezCorrea

GradoenIngenieríaenSistemasyTecnologíaNaval

Barcelona,8deJuliode2018

DepartamentodeCienciaeIngenieríaNáutica

EstudioyrealizacióndebasededatosdepinturasAntifoulingparaembarcacionesderecreo

ii

Agradecimientos

“Amispadresyatodamifamiliapornodejarquemerindiesecuandolascosasnosalíanbien,atodoslosprofesoresdelafacultadoporsuayudaydedicaciónalolargodeestoscincoañosyenespecialamitutorSergioVelásquezporsuvaliosaayudaduranteestosmesesdetrabajo”


iv

Resumen

Conlarealizacióndeesteproyectosepretendedesarrollarunametodologíaparaunconocimientomásobjetivodelaspinturasantifouling,yensuaplicaciónespecíficaenlanáuticaderecreodesdeunpuntode vista del mercado actual. La intención es crear una base de datos que según los parámetrosintroducidos, permita obtener una respuesta sobre qué tipo de antifouling sería el ideal para laembarcacióna lacualsequiereaplicar lapintura.Tambiénsepretendeelaborarestudiosdemercadoparaconseguirlamáximainformaciónsobrelassolucionesmásóptimasalahoradedecidiraplicaruntratamientoantifouling.Elresultadodelproyectoserálaconsultaóptimaquepermitaademás,decidirsobrelostratamientosantifoulingqueademástenganencuentalasnormativasmedioambientalesydecalidadexigidas.

Lasprincipalestareasarealizardeesteproyectoserán:

1.Introducciónysituaciónactualsobrelosdiferentestiposdeincrustacionesmarinasenloscascosdelasembarcaciones,elporquésucedeyquéorganismospuedenformarlas.

2. Se buscarán los diversos tipos de antifouling existentes en elmercado y asimismo destacar a losprincipalesfabricantesenesteámbito,conelfindeelaborarunabasededatosqueinstruyaalusuariosobrequépinturaantifoulingusarsegúnsutipoembarcaciónylosdistintosparámetrosatenerencuentasegúnlanecesidadespecífica.

3. Se realizaráunestudiodemercado sobre las empresasquedistribuyenelmaterial yun listadodefabricantesparaencontrarparacadasituación,elmaterialmásviable.

4.Seestimaránlosefectosdelfoulingenlaembarcaciónencuantoacostesadicionalesporculpadelasincrustaciones, en cuanto a consumo, maniobrabilidad y otros parámetros y que permitan tomar ladecisióndeadoptarmedidasantifouling.

v

Abstract

Thisprojectissettoinvestigatethemarketofantifoulingcoats,itshistory,theevolutionoffoulingonboatsanditssolutionstopreventit.Themaingoalofthisprojectistocreateawebassociatedtoourowndatabase,whichallowstoanyonewhousesthewebtofindthebestantifoulingproductinthemarketatitsbestpriceoptions.

Themaintargetstoachieveintheprojectare:

1.An introductionaboutthefoulingand itsevolution inpastandrecenttimesandwhy itattachestoboatsandhow.

2.Anadvancedandsystematicsearchinthenauticalmarketofthebestbrandsandbestproductsouttheretofindthemostcommonsonesandthemostusedtocreatethedatabasewhichallowsallusersofthewebtofindthebestproductfortheboat.

3.Amarketanalysisoftheprimebrandsandmanufacturersofantifoulingcoatsandtheproductsavailableofeachbrand.

4.Anexhaustanalysisabouttheadditionalcostthatimpliestheattachmentofthefoulinginshipsandthecomparisonbetweenafouledshipandashipwithoutfouling,


vi

Tabladecontenidos

AGRADECIMIENTOS...................................................................................................................................IIRESUMEN..............................................................................................................................................IVABSTRACT...............................................................................................................................................VTABLADECONTENIDOS.............................................................................................................................VILISTADODEFIGURAS...............................................................................................................................VIILISTADODETABLAS...................................................................................................................................X

INTRODUCCIÓN....................................................................................................................................2

SITUACIÓNACTUAL..............................................................................................................................3

INTRODUCCIÓNALANTIFOULING.........................................................................................................4

CAPÍTULO1.ELPROBLEMADELBIOFOULINGENLAHISTORIA..............................................................7

CAPÍTULO2.FUNCIONAMIENTOPINTURASANTIFOULING.................................................................21

CAPÍTULO3.OTRASTECNOLOGÍASANTIFOULING..............................................................................39

CAPÍTULO4.NORMATIVAAPLICADAALOSPRODUCTOSANTIFOULING.............................................46

CAPÍTULO5.COSTESADICIONALESDEBIDOSALBIOFOULING.............................................................53

CAPÍTULO6.DEFINICIÓNDEUNAHERRAMIENTAWEBSOBREANTIFOULING.....................................64

CONCLUSIONES..................................................................................................................................73

BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................................74

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ListadodeFiguras

Ilustración1.TemperaturamediaglobalenlaTierra.Fuente:“Ahigh-resolutiondatasetofSurfaceclimateovergloballandareas”porDavidLister,MikeHulme,IanMakin(2000)............................................4

Ilustración2.Hechosdestacadosenlaevolucióndelaspinturasantifoulingenlahistoria.Fuente:“Modernapproachestomarineantifoulingcoatings”porL.D.Chambers,K.R.Stokes,F.C.Walsh,R.J.K.Wood.23deJunio2006................................................................................................................................12

Ilustración 3. Formación de la biocapa. Fuente: “CBE Regulatory Meeting: Anti-Biofilm Technologies:PathwaystoProductDevelopment.1deFebrerode2017...............................................................13

Ilustración4.Ciclodeformacióndelbiofouling.Fuente:Propia.Basadoen“Non-toxic,non-biocide-releaseantifoulingcoatingsbasedonmolecularstructuredesignformarineaplications”.26dejunio2015............................................................................................................................................................15

Ilustración5.Clasificaciónvegetaldelfouling.Fuente:Propia.Basadoen“Mantenimiento,elfuturodelosantifoulings”porAntonioRodríguez.“Náutica&Yatesmagazine”...................................................15

Ilustración6.Clasificacióndelfoulinganimal.Fuente:Propia.Basadoen“Mantenimiento,elfuturodelosantifoulings”porAntonioRodríguez.“Náutica&Yatesmagazine”...................................................16

Ilustración 7. Incrustaciones en obra viva de tipo alga. Fuente: “Navegar.com Tipos de antifouling eincrustacionesquecombaten”porJuanPedroDiego.6deJulio2015.............................................17

Ilustración8.Incrustacionesenobravivadetipolimo.Fuente:Interlux“Hullfouling”............................18

Ilustración9. Incrustacionesenlaobravivatipoconcha.Fuente:Yachtingpages“Acompleteguideonultrasonicantifouling”porMichaelHenson.20deJunio2016.........................................................19

Ilustración 10. Aumento de temperatura anual en los ultimos 140 años. Fuente: NASA GISS SurfaceTemperatureAnalysis.........................................................................................................................20

Ilustración 11. Actuación del biocida en matrices duras. Fuente: Apuntes asignatura Inspección deembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán........................................................................23

Ilustración12.Rugosidaddelsustratoenelqueseaplicalapintura.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán...................................................................23

Ilustración13.Desprendimientodelbiocidayrugosidaddelsustratoempleandomatrizblanda.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán.................24

Ilustración 14. Capa de lixiviación de matriz blanda. Fuente: Apuntes asignatura Inspección deembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán........................................................................25

Ilustración 15. Desprendimiento biocida en pinturas Autopulimentables. Fuente: Apuntes asignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán.................................................26

Ilustración16.DesprendimientodebiocidayrugosidaddelsustratosobrepinturasAutopulimentables.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán...26


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Ilustración17.CapadelixiviaciónenpinturasAutopulimentables.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán...................................................................27

Ilustración18.Relaciónentrelaadhesiónrelativaylaenergíadesuperficie.Fuente:“Foulreleasesystemsanddrag”porM.Candries,UniversityofNewcastle.Abrilde2001...................................................30

Ilustración19.Relaciónentreadhesiónrelativaycoeficientecalculadodelospolímeros.Fuente:“Non-toxica, non-biocide-release antifouling coatings base don molecular structure design for marineapplications”porAydaG.Nurioglu,A.CatarinaC.EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015..31

Ilustración20.Estructurasquímicasdelospolímerosa,b,cyd.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifouling coatings base don molecular structure design for marine applications” por AydaG.Nurioglu,A.CatarinaC.EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015.......................................33

Ilustración21.Estructurasquímicasdelospolímerosa,b,cyd.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifouling coatings base don molecular structure design for marine applications” por AydaG.Nurioglu,A.CatarinaC.EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015.......................................34

Ilustración22.Estructuraquímicadelospolímerosa,b,cyd.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifouling coatings base don molecular structure design for marine applications” por AydaG.Nurioglu,A.CatarinaC.EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015.......................................35

Ilustración23.Visióndelarugosidaddelasuperficietratadaconpinturaautopulimentable.Fuente:...37

Ilustración24.VisióndelarugosidaddelasuperficietratadaconIntersleek900.Fuente:......................37

Ilustración25.Funcionamientodeantifoulingporultrasonidos.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE..........................................................................................................................39

Ilustración 26. Equipos empleados en el sistema por ultrasonidos. Fuente: SONIHULL UltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE.......................................................................................................40

Ilustración27.Transductor.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE..................41

Ilustración28.Localizacióndeltransductorenembarcacióndedoblecasco.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE.......................................................................................................42

Ilustración 29. Localización de transductor en caso general. Fuente: SONIHULL Ultrasonic AntifoulingsystemNRGMARINE..........................................................................................................................42

Ilustración 30. Localización de los transductores adicionales. Fuente: SONIHULLUltrasonic AntifoulingsystemNRGMARINE..........................................................................................................................42

Ilustración31.Propagacióndelasondascon2transductores.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE..........................................................................................................................43

Ilustración32.Propagacióndelasondascon3transductores.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE..........................................................................................................................43

Ilustración33.Colocaciónypropagacióntransductoresenuncatamarán.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE.......................................................................................................43

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Ilustración 34. Distribución de transductores en buques mercantes. Fuente: SONIHULL UltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE.......................................................................................................44

Ilustración35.EsquemadefuncionamientodelMGPS.Fuente:MMEGroup"Alongerlife"...................45

Ilustración36.Páginaprincipaldelportalweb.Fuente:Propia.................................................................66

Ilustración37.Ventanadeinformacióndecontacto.Fuente:Propia.......................................................66

Ilustración38.Ventanaconlalistadeproductosdisponible.Fuente:Propia...........................................67

Ilustración39.Ventanaampliadadeseleccióndeproducto.Fuente:Propia............................................68

Ilustración40.Ventanadeserviciosdisponiblesdelportalweb.Fuente:Propia......................................69

Ilustración41.RelacióndeproductosHEMPELyfabricante.Fuente:Propia............................................70

Ilustración42.RelacióndeproductosINTERNATIONALyfabricante.Fuente:Propia...............................71

Ilustración43.RelacióndeproductosJOTUNyfabricante.Fuente:Propia...............................................71

Ilustración44.RelacióndeproductosTITANLUXyfabricante.Fuente:Propia..........................................71

Ilustración45.Ventanadeclienteconrespectivohistorialdecompra.Fuente:Propia............................71

Ilustración46.Relacionesentretablasdelabasededatos.Fuente:Propia.............................................72


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Listadodetablas

Tabla 1. Materiales poliméricos en pinturas AF sin biocidas. Fuente: “Non-toxica, non-biocide-releaseantifouling coatings base don molecular structure design for marine applications” por AydaG.Nurioglu,A.CatarinaC.EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015........................................31

Tabla2.Costeoperacionaldiariodelasembarcaciones.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015...............................................................................................58

Tabla3.Incrementodelcostedebidoalareduccióndevelocidad.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015..........................................................................59

Tabla 4. Incremento del coste en diferentes embarcaciones debido al incremento del consumo decombustible.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015....................................................................................................................................................60

Tabla5.Costedeldiqueseco.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015....................................................................................................................................60

Tabla6.Pérdidasderéditodebidoalareduccióndevelocidad.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015...................................................................................61

Tabla7.Pérdidaderéditoduranteestanciaeneldiqueseco.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015...................................................................................61

Tabla8.Costeadicionaldebidoalfouling.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015.....................................................................................................................62

Tabla9.Comparaciónentrecostesconysinfoulingadheridoenelcasco.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015..............................................................63


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IntroducciónConestetrabajoserealizaunestudiocompletosobrelaevolucióndelfoulingenelmundodelanáuticaycómoéstehaafectadoysigueafectandoengranmedidaalsectornavalencuantoacostesensucontrolyenelimpactosobreeldesempeñoenlosbuquesactuales.Ademásdelestudioyevolucióndelfoulingyloscostesadicionalesqueconlleva,sepresentanlosdistintosavancesenelmercadoactualencuantoaproductos,comopuedenserpinturassinbiocidasosistemasalternativosquecombinadosconlaspinturasantifouling presentan resultadosmás prometedores. Complementariamente al estudio se presenta lapropuesta un portal web que sirva como solución a un potencial usuario a la hora de consultar losproductosdisponibles,debidoalafaltadeinformacióntécnicasobreestetipodeproductosenEspañaen el ámbito de la náutica. Este portal consiste en una web en la que un usuario sin tenermuchosconocimientosenlamateria,puedaobtenerelproductomásadecuadoparasuembarcaciónacordeasupresupuestoynecesidades,medianteunabasededatosdeproductosquesehacreadoapartirdedatosde fabricantes líderes en el sector, de forma que se puedan escoger productos de manera objetivaminimizandoerroresenelmomentodecomprarestetipodeproductos.

Lamayormotivaciónpara la realizacióndeesteproyectohasido ladeobtenerunconocimientomásprofesionalsobreestetipodeproductosyasíconocerlassolucionesexistentesantelasincrustacionesenloscascos,yaqueesteproblematieneunimpactonegativosobrelaspropiedadesdedesempeñodelasembarcaciones como son el consumo de combustible, la pérdida de velocidad y el aumento de larugosidadentreotras.Consideroqueesdeespecial interésunificar la informaciónanivel regionalencuantoalosproductosdeestanaturalezaparalanáuticaderecreo,quepuedandarsoluciónalproblemadelfouling,disponiendodeherramientasqueapoyenlatomadedecisionesdelosusuariosencuantoasus respectivas necesidades a la hora de seleccionar un tratamiento óptimo cuando este problemaaparezcaosimplemente,paraevitarseproduzca,comomedidapreventiva.

Teniendoencuentaqueesunproblemadeactualidadenelsectornáuticotantocomoderecreocomodelamarinamercante,conestetrabajopretendoconsiderartodoloquesedebesaberantesdecompraroadquirirunproductoantifoulingdadasunasnecesidadesparticularessinqueelloconlleveaunagraninversióndetiempoydedineroquepuedalimitarlaselecciónoptimadeestosproductos.

Para la realización de este trabajo se han consultado diversos artículos científicos sobre el fouling,productos antifouling y sus correspondientes características, además de los principales fabricantes yproveedoresdeestosproductosprincipalmenteenelámbitonacionaldeEspaña.

Hastaelmomento,enelcampodelaspinturasantifoulingsehainvestigadosobretodoenpinturasconbasesderesinasyempleandocobrecomobiocidaprincipal,apesardesuéxitoinicial,elfuturodeestosproductossecentraenlaspinturassinbiocidasbasadosensiliconasofluoropolimerosyaquenoempleansustanciastóxicasquepuedentenerefectoscolateralessobreelmediomarino.

Situaciónactual

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SituaciónactualActualmenteenlaindustrianavalcomomedidaysistemaantifoulingseestánempleandoprincipalmentelaspinturasantifoulingconbiocidas.Sinembargo,cadavezgananmáspesoenelmercadolasquenoempleanbiocidasdebidoasugranevoluciónenlosúltimosañosyensufactorecológico,quecadavezestámáspresenteenlasociedad.

Otros métodos existentes alternativos a las pinturas son los sistemas por ultrasonidos, que estánadquiriendounagranfuerzaacausadelasrestriccionesaplicadasenlaspinturasenlaúltimadécadaenbaseasuscomponentestóxicos.

OtrosestudiosrecientescomoeldescritoporVinodB.DamodaranyN.SanjeevaMurthy[1]investiganlasestrategiasempleadasporanimalesmarinosovegetaciónmarinaparaadoptarsuscaracterísticasantiincrustantesysintetizarsuperficiesconesaspropiedadesparaevitarlaaparicióndelfouling.

Encuantoalmercadoglobaldelmundodelaspinturasantifouling,segúncitaMarketsandMarkets,“Seesperaqueelmercadocrezcadesdelos5,61milmillonesdedólaresen2015hastalos9,22milmillonesdedólaresen2021conunporcentajedecrecimientoanualdel8,6%entre2016y2021.[2]

Existeunagrandemandadepinturasantifoulingydesdelaindustrianavalseesperaqueestademandaaumenteelcrecimientodelmercadonavalenlospróximosaños.

AsiayelPacíficodominanclaramenteladistribuciónglobaldelmercadodelaspinturasantifoulingenelsector,independientementedeluso,seaparalaconstrucciónoreparacionesdeembarcaciones.Chinaseestáconvirtiendoagranvelocidadenelpaísconmásconstrucciónnavalyseesperaqueenel2017sealapotenciamundiallíderenelsector.

Según la Asociación de de constructores navales de Japón, la distribución en cuanto a astilleros yconstrucciónnavalsedivideen:Japón(19,2%),CoreadelSur(34,4%),China(37,2%),Europa(1,4%),yelrestodelmundorepresentaun7,7%.[2]

Finalmente losmétodoshabitualesparaencontraroseleccionarproductosantifoulingparaunclienteconvencional,requierenelaccederainformaciónmuyespecializadayquegeneralmentenocubretodoslos aspectos o necesidades que un usuario potencial requeriría para una óptima selección de estosproductos.Setrataríadebúsquedasextensasporinternetodelacapacidaddeaccederacatálogosdeempresas especializadas que habitualmente no son fácilmente accesibles. Muchos sitios web soloenseñanlosproductosysuscaracterísticas,otrospuedenaportarinformaciónsobreelprecioyunpuntode venta especifico y finalmente existenotros sitios que comercializanproductos de terceros quenogarantizan la disponibilidad o los stocks a la hora de hacer una compra. Ademásmuy pocas fuentespuedenproporcionarinformaciónsobreaspectostanimportantescomoselecciónóptima,métodosdeaplicación, tratamientos de la superficie, disposición de residuos ymedidas sobre seguridad, higiene,toxicidadymantenimiento.


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IntroducciónalAntifoulingEnesteapartadoseprocedearealizarunaintroducciónalantifoulingdeformamuydetalladaymencionarciertaspropiedadesqueposeenlosproductosantifoulingenelmercadoactualparaqueelusuariotantomediocomoexperto,tengamáscertezasobreelproductoaemplearyquepropiedadesyventajastienegraciasalainformaciónobtenidaenherramientascomolaqueseproponeenestetrabajo.QUEESELFOULINGYCOMOSEPRODUCE?

SedenominaFoulingatodoconjuntodeorganismosmarinosquenecesitanestaradheridosaunsustratopara sobrevivir en alguna fase de su ciclo biológico. Existen distintos tipos de organismos omicroorganismos los cuales sepuedenclasificardedistintosmodos. La clasificaciónmásempeladaessegún el origen de los organismos en los que se dividen de origen vegetal, que se clasifican entremicroalgasymacroalgas,yporotraparteexistenlosdeorigenanimalquesedividenasuvezensisondecuerpoblandoodecuerpoduro.

Losprincipalesparámetrosqueafectanasucrecimientoenloscascosdelosbarcossonlatemperatura,lasalinidadexistenteenelaguadelmar,laluzdelsolyciertosnutrientespresentesenelaguacomoporejemplofosfatos,nitratos,etc.

Comosehamencionado,unodelosprincipalesfactoresquepromuevenlaformacióndelfoulingeslatemperaturadelaguaydelmedioambiente,portalmotivoesmásprobablequeseproduzcafoulingenlas zonas cálidasdel globo terrestrequeen las zonasmás frías. En la siguiente imagen, seobserva ladistribucióndetemperaturasglobaldestacandolaszonasmáscálidasdelplanetaylasmásfrías:

Ilustración1.TemperaturamediaglobalenlaTierra.Fuente:“Ahigh-resolutiondatasetofSurfaceclimateovergloballandareas”porDavidLister,MikeHulme,IanMakin(2000).

IntroducciónalAntifouling

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Comosepuedeobservar2/3delaTierrademediatienentemperaturassuperioresalos15gradosduranteelaño,loquesignificaquelosbarcosquenaveguenporestaszonassonmuchomáspropensosapadecerproblemasdefoulingdurantelavidadelaembarcación.Enestetrabajosehablarádelanáuticaderecreopor lo cual la granmayoríadeembarcacionesestudiadas tendránproblemasde foulingdebidoaquenaveganporlasaguasmáscalurosas.

Laapariciónde las incrustacionesprincipalmentesucedenen loscascosde losbarcos,enplataformasoffshore,encircuitosderefrigeracióndecentralestérmicasynucleares,enredesdepiscifactorías,etc.

Lasprincipalesdesventajasdelasincrustacionesenelcascoson:

• Incrementodelarugosidaddelasuperficie• Pérdidasdevelocidad• Aumentodelconsumodecombustible• Aceleracióndelacorrosión• Aumentoelriesgodeaparicióndelaósmosisencascosdefibrareforzada• Efectoestéticosobrelaembarcación

COMOCOMBATIRELFOULING

ParalaprevencióndelfoulingenlasembarcacionesesrecomendableseguirlasinstruccionesdedescritasporlaIMO(OrganizaciónMarítimaInternacional)enlasqueseconcluyequeparalaprevencióndeestefenómenosehadeponerenseco laembarcaciónalmenosunavezalañopara limpiaryrepintar losfondos.

Ademásdeestasmedidasdeprevenciónyderealizarmantenimientoconstantedetodalazonadeobravivaenelcasco,serecomiendaelusodepinturasantifoulingparaunamayorprotección.

Existenpinturasantifoulingconbiocidasysinbiocidas.Laspinturasantiincrustantesconbiocidas,estánformadasensucomposiciónporlosbiocidasquesoncompuestosactivos,ensumayoríadecobre,queinhibenelcrecimientodelaincrustaciónenlasembarcaciones,elvehículoquepuedeserunaresinaobienunpolímeroenlamayoríadecasosyfinalmenteporpigmentosyotrosaditivosquedependendelaempresaquelosfabrica.

Para la selección delmejor biocida se han de tener en cuenta ciertas características necesarias en elproducto:

ü Tóxicoparaorganismosantiincrustantesü Nulatoxicidadynoacumulaciónenorganismossuperioresü Rápidabiodegradaciónü Solubilidadadecuadaenaguadelmarü Estableenlapinturalíquidaü Aprobadoporlalegislaciónvigenteü Ensayostoxicológicos/medioambientales.

En laactualidad, losproductosmásempleados son los compuestosdecobrequecontienenÓxidodecobre y Tiocianato de cobre, y los formados por compuestos orgánicos que contienen carnamatos,isotiazolonas,piritionas,etc.


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Laspinturasantifoulingsconbiocidasseclasificansegúnelmecanismodeliberacióndelbiocida,éstospuedenser:

Ø DematrizInsolubleoMatrizDuraØ DematrizsolubleoConvencionalesØ Autopulimentables

Estosmecanismossedescribiránconmásdetallemásadelante.

Capítulo1.Elproblemadelbiofoulingenlahistoria

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2.1.EVOLUCIÓNDELBIOFOULINGENLAHISTORIA

Losefectosdelasincrustacioneshansidorecientementeobjetodeestudio,sinembargoesunproblemadetectado ydescritodesdehacemucho tiempo.Aunque sehanencontradoanotaciones sobre comorealizartratamientosenlaobravivadeloscascosdesdeelsigloV,larealidadesquelabúsquedadeunasolución al problema del fouling empezó incluso con barcos de los que no se tiene prácticamenteinformación.

Históricamenteeldesarrollodelprocesoparareducirlasincrustacionesdelasobrasvivasdelosbarcossehandivididoentresetapas:

v Lacontinuaintroducciónderevestimientosmetálicosqueculminaroneneldescubrimientodelrevestimientodecobrecomosuperficieantiincrustante.

v Evitarelusodecobreencascosdehierrodebidoa lacorrosióngalvánicaqueposteriormentecondujoaldesarrollodeloscascoshechosdehierro.

v Eléxitodelosesfuerzoseneldesarrollodepinturasantifouling,enlasqueenelcasodecascosdehierroyaceropodíanaplicarseencimadecapasanticorrosivas.

Desdeentoncessehanidoestudiandoyprobandosistemasantifouling.Entiemposdepazlatendenciahasidoproseguirconlossistemasexistentesindependientementedesurendimiento.Sinembargo,entiemposdeguerraseintensificabalainvestigaciónenelsector.[3]2.1.1.PRIMEROSCASCOSENLAHISTORIA

Lahistoriaexistentesobrelasembarcacionesesinclusoanterioralostextosmásantiguosdelosquesedisponenactualmentehoyendía,sinembargosepuedeasumirqueinclusolasembarcacionesdeantañosufrían problemas de incrustaciones que afectaban a la navegabilidad. A pesar de no conocer conexactitudlasmedidasempleadasparacombatiresteproblema,sehanencontradopequeñasanotacionessobreeltratamientodelaobravivadelasembarcaciones.

Antiguamentelasembarcacionesylasflotasteníangrandeseslorasylosviajesquerealizabaneranmásduraderos.EnelantiguoEgiptoexistíanembarcacionesdehasta50metrosdeeslorayrealizabanviajespara comerciar hasta Somalilandia ubicada al noroeste de Somalia. Cabe recalcar que incluso existenrelatosdeembarcacionesegipciasentiemposromanosquedescribíaneslorassuperioresalos55metros.

LaprimeramenciónquesetienesobreelfoulingesunareferenciadeAristótelesenelsigloIVa.C.enlaquenomencionabadirectamenteelfoulingsinoqueatribuíaelefectocreadoporelfoulingalarémoraqueactuabacomoship-stopper,esdecirqueelpezencuestiónconseguíaralentizarlaembarcaciónyendoamáximavelocidadoinclusodetenerlasilaembarcaciónestabaprácticamentedetenidaenunpunto.EnrelaciónaestacreenciaPlutarcoseñalóqueeramásprobablequelacausaresponsablefueseelfoulingy


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nolarémoraquesemencionabaenlaépoca.Tambiénmanifestóquesiseeliminabanlasalgas,yrestosenlaobravivadelaembarcaciónseríamásfácilnavegar.

SedicequelosantiguosFeniciosyCartaginesesempleabanrevestimientosdecobreenlaobravivadesusembarcaciones. Aunqueno sepuededemostrarque suuso fueseestrictamenteparaprevenirelfouling, ya que probablemente se usasen esos elementos para crear superficies lisas o reforzar laestructuradelcasco.

Seemplearondistintosmaterialescomocera,alquitrányapartirdelsigloIIId.C.seempezaronautilizarrevestimientosdeplomoinclusoconociendosusefectoscorrosivosconelhierro.Apesardesusefectoscorrosivoselrevestimientodeplomofueelmaterialescogidoymáscomúnmenteempleadoantesdellegar al siglo XVIII. Incluso las embarcaciones de Arquímedes y embarcaciones romanas empleabanrevestimientosdeplomoparaelcasco.

ElusodelrevestimientodeplomofueadoptadoporlosinglesesduranteelsigloXVenelreinadodeHenryVIdebidoasuprotecciónantelosgusanosqueaparecíanenelcasco.SinembargonoseusabaamenudoenInglaterraysedicequeintrodujeronelrevestimientodeplomodelasembarcacionesespañolas.

En1682serealizóunacomisiónparainvestigarporquelosgrandesnavíosdelaépocacomothePhoenix,the Plymouth eran victimas del efecto de la corrosión causada por el revestimiento de plomo,provocándola en los hierros del timón y en consecuencia que no fuese seguro salir a mar abierto,provocandoasíelfindelrevestimientodeplomoenelalmirantazgo.Apesardeestadecisiónydeléxitodelrevestimientodecobreen1761,en1768elMarlboroughfuerevestidoconplomoconsuposteriorresultadodeunaobravivatotalmentegastadaycomidaporelfoulingquedecidieronreemplazarloconrevestimientodemadera.

Los revestimientos de madera se generalizaron después de los problemas que producían losrevestimientos de plomo y eran empleados con pelo animal y alquitrán ya que prevenían lasincrustacionesdegusanosenelcasco.Selesañadíaademásdealquitrán,sulfurosoaceitesparamejorarsuspropiedadesantiincrustantes.

2.1.2.PRIMEROSREMEDIOSANTEELFOULING

Laprimerasuperficieantiincrustantequerecibióungranreconocimientofueelrevestimientodecobre.Apesardequeyahabíasidoutilizadoanteriormente,elprimerusoconocidofueelempleadopor losFeniciosenembarcacionesgriegasyromanasparadarunextradevelocidadsinconocersuspropiedadesantiincrustantes.

Apesarde suusoentre los siglos XII y XVen tejados, no fue sinohasta los siglos XVII y XVIII que seempezaronautilizarestosrevestimientosenloscascosdelosbarcoscomoantiincrustante.

Seestablecieronpatentesdelusodelcobrecomoantiincrustanteenel1625yen1728comounnuevométododeconservarlaobravivadelasembarcaciones,apartirdeesemomentoseutilizóendistintasembarcacionesdeimportanciadestacable.Laprimeraymásimportantefueen1758conlafragatade32cañones H.M.S. Alarm en la cual fue empleado el revestimiento de cobre como experimento paracomprobar la conservación del casco ante el problema de la incrustación de gusanos. A raíz de esteexperimentoseextrajeron3conclusiones:


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• Elrevestimientodecobreprotegíaantelaamenazadelasincrustacionesdelosgusanosyademásnodañabalastablasdelnavío.

• Lasventajasqueteníaerantanimportantesqueenlospróximosexperimentosserecomendaríasuuso.

• Aislarelcobredelhierroomantenerlosaciertadistanciadebidoasusproblemasdecorrosión.

EnlospróximosañosseempleóendistintosnavíosdelaflotabritánicacomoporejemploenelAuroraen1765,elStagen1770,cuatroembarcacionesmásen1776ynuevemásen1777,yenlossiguientestres años toda la flota inglesa emplearía el usodel cobre y en 1789dispondríande 2 embarcacionesfabricadasúnicamentedecobre.

A pesar de ser lamejor superficie antifouling conocida en la época, no era perfecta, pues tenia susinconvenientes como la incertidumbre de sus funciones como anti incrustante ya que no siemprefuncionabaigualentodosloscasosysucorrosiónanteelhierrosuponíaunproblema.

Paraevitarestosinconvenientes,en1803serealizarontrabajossobreelcobreconlafinalidaddetrabajarelcobrededistintosmodosparaobtenersoluciones.Duranteestasinvestigaciones,SirHumphryDavy,en1824,indicóquelacausadelaelevadacorrosiónnoeranlasimpurezasdelcobrecomosepensabaenlaépocasinoqueelaguapropiadelmarreaccionabaconelmaterial,conociendoqueelcobretieneunpotencialdereducciónligeramentepositivosisepudieseconseguirqueenvezdeligeramentepositivofueseligeramentenegativolacorrosiónseríanula.PortantopropusorealizarexperimentosañadiendoZinc,estañoohierroalcobre.

Posteriormenteenla industrianavalseempezaronautilizarcascosdehierropor loquedirectamentehacíaquesedejasedeutilizarelcobrecomoantiincrustantedebidoasuaccióncorrosivaconelhierro.

2.1.3.LAPROBLEMÁTICAPARALAPROTECCIÓNENCASCOSDEHIERRO

LoscascosdehierrosurgieronenlaindustriaafinalesdelsigloXVIIIdebidoalascostosasreparaciones,escasezdemaderay la introduccióndemotoresavapor. Losbarcosdemaderaestaban limitadosenlongitudyenresistenciaestructuraleinclusoconnuevastécnicasdeconstrucciónnopodíancompetirencuantoaprecioconnavíosdehierro.Tambiénexistíaelproblemadelasvibracionesproducidasporlosprimerosmotoresypropulsores,quelasembarcacionesdemaderanopodíansoportarestructuralmente.

Paralaviabilidaddelhierrocomomaterialaemplearenloscascosexistíandosvariantesfundamentalesacombatirqueeranlacorrosiónyelfouling.

Durantelosprimerosañosenlaetapadeloscascosdehierrosurgierondistintosproblemasasociadosalacorrosión,debidoalusoderevestimientodecobre,comocasosmásconocidosdestacanlosdelH.M.S.Jacakalenelquelacorrosióndegradótodas lasplacassinquenadiesediesecuentadeello,tambiéndestacaelcasodelTritonen1862elcualporculpadelacorrosiónsusplacasllegaronatenerespesordelaminasdepapel.Segúnsucomandanteelbarcosemantuvoafloteporelfoulingqueteniaadherido.

Apesardequeelproblemadelfoulingyaexistíaanteriormente,seenfatizómuchoenesteaspectoparalaobtencióndegrandesvelocidadesenlasembarcacionesyaquealcambiaraembarcacionesdehierroeramásdifícilconseguirdichasvelocidadesymaniobrabilidad.Elcasomásextremoreportadoenlaépocafueeldeunballeneroquenavegósolamente6mesesenlascostasafricanaselcualapesardequecada


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messelimpiabaelfouling,eraprácticamenteinmanejableynopodíanavegardebidoalagrancantidaddefouling.

Debido a la problemática existente se propuso deshacerse de los navíos de hierro y se empezaron avender,sinembargoesasventasfueronfrenadasdebidoaquenoseconocíamejormaterialporaquelentoncesparalosrequerimientosdelasembarcaciones.

Comoconsecuenciadeldesusodelrevestimientodecobreporsucorrosiónconelhierroseempezaronainvestigar distintos revestimientos metálicos que tuviesen propiedades similares en cuanto a antiincrustanteperosinelproblemadelacorrosiónobieninvestigarmétodosdeaislarelcobredelcascodehierro.

SeempezóautilizarelZinccomosustitutoylosresultadosfueronlosuficientementebuenosencuantoaprevencióndelfouling,sinembargo,sedesgastabamuyrápidolocualnosalíarentable.

Se probaron infinidad de elementos metálicos como el metal Muntz, laminado de plomo, hierrogalvanizado,Níquel,aleacionesdeplomoyAntimonio,dePlomoyZinc,…Sinembargoestoselementosnotuvieronéxitoenlaspruebas.

Tambiénseprobaronrevestimientosnometálicoscomoporejemplodefibra,goma,ebonita,corchoypapel.

Unadelasgrandesconsecuenciasexpuestasanteriormentealemplearcascosdehierrofueelinterésporencontrarcomposicionesquepermitieseneliminarelfoulingquetantosproblemascausaba,araízdeesteinterés se desarrollaron las pinturas antifouling que se conocen en la actualidad que sustituyen losrevestimientosdecobre.

2.1.4.PINTURASANTIFOULING

Laprimerapinturaregistradacomoprotecciónantifoulingdatade1625cuandoWilliamBealepatentóunapinturacompuestaporhierroenpolvo,cementoyuncompuestodecobre.Probablementeestefueseelprimerusodel cobre comoanti incrustante.Más tardeen1670HowardyWatsonpatentaronunapinturacompuestaporalquitrányresinaenunbarnizdeceradeabeja,aguarrásdecrudoylacadisueltaenalcohol.

EnelsigloXVIIIsepatentaron3composiciones,laprimeraconteníavidriomachacadoenunamezcladealquitrán,aceiteycal.LasegundaconteníaEstañomolidoenunapastadeZinc.YfinalmentelatercerapatentadaporWilliamMurdocken1791eraunacomposicióndesulfurodeHierroyZincmezcladoconbarniz.

En1737seprobarondistintascomposicionesenPortsmouthdeloscualeselmejorfueunamezcladealquitrányazufreelcualfuelosuficientementebuenoparacombatirlosgusanosqueseincrustanenelcascoperoquenocombatíancompletamenteelfoulingdelcasco.

HastaelsigloXVIIIquenoseemplearonenabundancialoscascosdehierro,laspinturasantifoulingnopasaronaunprimerplanoencuantoasoluciónalproblemadelfouling.Fueentoncesapartirde1835,araízdelosproblemasprovocadosporlacorrosióngalvánica,queseempezóarecuperarlaatenciónenlaspinturasantifouling.Apartirdeentonceslaproduccióndepinturasascendiórápidamenteennúmero


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y en 1865 ya se disponían de más de 300 patentes solamente en Inglaterra en cuanto a pinturasantifouling.

Lasprimerascomposicionesapartirde1865lagranmayoríafueronunfracasoyaqueinclusoparecíaqueatraían más el fouling en vez de repelerlo. Debido a estos malos resultados iniciales, las pinturasantifoulingobtuvieronunamalareputacióninicial.

Seempleabantóxicosparaacabarconelfouling,losmásutilizadoserancobre,arsénicoymercurioendistintascomposiciones.Seutilizabanporseparadoymezcladosentreellos.

AfinalesdelsigloXVIIIlaspinturasmásempleadaseranMoravianyMcIness,Rahtjen,TarryWonson’s.

Sinembargoestaspinturasapesardetenerbuenasprestacionesanteelfoulingerandemasiadocarasydecortaduracióneinclusoavecesinciertasensueficacia.Portantoelfoulingseguíasiendounproblemaconsiderableenla industria.LosprimerosproductoscomercializadosenEstadosUnidosseconseguíanmediante pujas y no tenían especificaciones técnicas ni se realizaban inspecciones, simplemente semirabalacantidaddepinturaenviada.

LosprimerostestdelaspinturasexperimentalesfueronrealizadosenelastillerodeNorfolk,enelcualseprobaron21tiposdeformulasdebarnicesdepinturas.Enoctubrede1907seobservóqueunaformulaen concreto estaba dando unos resultados magníficos, debido al éxito de esta formula las primeraspinturasconéxitoenlaindustrianavalfueronrealizadasporelastillerodeNorfolk.

LaformulaempleadaconéxitoconsistíaenelusocomobiocidademercuriorojoengradoA,gomalaca,alcoholetílico,aguarrás,betúnasfáltico,óxidodeZinc,Zincenpolvoyrojoóxido.Estaformulafueusadadesde1908hasta1926porlaArmada.

Desde 1911 hasta 1921 se siguieron realizando experimentos para mejorar las pinturas antifoulingexistentesenelmercadocreadasenNorfolk.EntreellossebuscabaunsustitutoalÓxidodemercuriodebidoasutoxicidad,yqueademáseramuycaroydifícildetratar.

En1921secreóunsubcomitéenlaAmericanSocietyforTestingMaterials(ASTM)dedicadoalaspinturasantifouling conelobjetivodeestablecerestándaresde toxicidaden los ingredientesempleadosen laelaboracióndeestaspinturas.

Apartirde1926laarmadaempezóarealizartestconpanelesdeaceroconresultadosmuysatisfactorios,enlosqueseaplicabanpinturaspoliméricasqueempleabanÓxidodecobreyÓxidodemercuriocomobiocidas.

Comoresultadode losavancesen laspinturasantifoulinghoydía losbarcospuedenpasarmásde24mesesenelmarsinproblemasdereducciónenvelocidadniaumentodecombustibledebidoalfouling.


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Ilustración2.Hechosdestacadosenlaevolucióndelaspinturasantifoulingenlahistoria.Fuente:“Modernapproachestomarineantifoulingcoatings”porL.D.Chambers,K.R.Stokes,F.C.Walsh,R.J.K.Wood.23deJunio

20062.1.5.DESARROLLODELASPINTURASANTIFOULING

Paraeldesarrollodelaspinturasseempleabaelfamosométododeensayoyerror,elcualllevóaformulasquecadavezeranmásymáscomplicadasyaquecadacomponenteintroducidoenlaformuladespuéssufríapequeñasmodificacionesconelobjetivodepuliraúnmáslosresultadosycambiabaparámetrosquemodificabanelrestoprovocandoasínuevosproblemasosolucionesdistintasalasesperadas.

Promovidosporeldeseodeobtenermás informaciónacercade laprevencióndel fouling, laArmadaempezóarealizarexperimentosbiológicos.Atravésdeestosproyectosseobteníanmuchosdatosdelatoxicidaddeloselementosqueseempleabansobrelosorganismosmarinoscreadoresdelfouling.

Enlaactualidadelmayorproblemasobrelaspinturasantifoulingeselcontroldeladescargadebiocidaenlasuperficie.

2.2.FORMACIÓNDELBIOFOULING

Recordando el concepto de fouling obiofouling, se denomina biofouling al fenómeno natural el cualconsiste en la acumulaciónde losorganismos vivos, entreellos sepuedenencontrarbacterias, algas,cirrípedos,mejillones,etc.Éstosseacumulansobrecualquiersuperficieartificialsumergidaoencontactoconelagua,comoclaramenteseobservaenloscascosdelosbarcos.

Existeunainmensavariedaddemicroorganismosyorganismoscausantesdelfouling,seregistranentre1700y4000especiesdistintasqueprovocanestefenómeno.

Sedividenendosgruposcomosonelmicrofouling,quesonmicroorganismosqueseadhierenentreellosyelmacrofoulingquesonorganismosdetamañovisiblesasimplevista.


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Debidoa laquímicade cadaorganismoy subiología se clasifican tambiénhard-foulingqueenglobanpercebes, briozoos, moluscos entre otros y soft-fouling como hidroides o algas. El conjunto demicroorganismosyorganismossonloscausantesdelfouling.

Enlaformacióndelfoulingexistenetapasdistinguidasenlasqueseformaelecosistemafavorableparalaaparicióndeéste.Estasetapassedividenen:

I. Composiciónde labiocapa (Primerosminutos). Primeramenteconsisteen la formaciónde labiocapacreadapor losmicroorganismos loscualesproducensustanciaspoliméricasycrean labiocapa.Laformacióndelasbiocapasescompleja,noobstantesepuedegeneralizaren4básicospasosexplicadosacontinuación:

II. Creación de la película acondicionadora. La creación de una película acondicionadora en lasuperficie,lacualpermitealosmicroorganismosadherirse.

III. Adsorciónyadhesióndelasmoléculas.Todavíanoseconocenexactamentelosmecanismosdecómolosmicroorganismosrealizansuadhesión,peroexistelateoríaDLVO,nombradaasíporsuscreadores Boris Derjaguin, Lev Landau, Evert Verwey y Theodoor Overbeek. La teoría es laexplicacióndeloscoloidesensuspensión.Describequelaspartículasdispersasestánsujetasados tipos de fuerzas de largo alcance, que influyen en el hechodequedos partículas que seacercanbajolaaccióndelmovimientoBrownianolleguenatocarseypermanecerencontactoono.Conestateoríaseexplicalaadhesióndelasmoléculas.

IV. Crecimiento y colonización. A raíz de de las sustancias poliméricas creadas por las partículas(polisacáridos),éstashacendeanclaentrelasbacteriasylasuperficiealaquesequierenadherir.Apartirdeesemomentoempiezaelcrecimientoyacumulacióndeorganismosenlabiocapa

V. Formación de la biocapa. Una vez formada la biocapa, contiene una matriz EPS (Sustanciaspoliméricas extracelulares) y estructuras verticales separadas por espacios intersticiales. Lasbiocapasformadastienenestructurasheterogéneasquepermitenalmacenarmásorganismos.

Ilustración3.Formacióndelabiocapa.Fuente:“CBERegulatoryMeeting:Anti-BiofilmTechnologies:Pathways

toProductDevelopment.1deFebrerode2017


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En la imagenanterior sepuedeobservar la formaciónde labiocapa/biopeliculaenel sustratodeunaembarcacióndescritaenlosdistintosprocesosanteriores.

VI. AdhesióndelaBiocapa(24horas).Unavezsehacreadolabiocapa,éstasehadeadheriralasuperficieparalacreacióndelfoulingenlaembarcación.Parasuadhesiónexistendosfactoresquedeterminansuadhesióncomosonelnúmerodecélulasadsorbidasenelsustratoyelnúmerodecélulastransportadasalsustrato.

Las células se acumulan directamente en la superficiemediante la adsorción, una vez elmaterial desuperficieestáenelmediomarino,lasmoléculasorgánicasloadsorbenhacialasuperficie.Esentoncescuandosecreaunacapadeacondicionamientocompuestadeglicoproteínasquebeneficialaaparicióndemásmoléculasdefoulingdebidoalentorno.

Para determinar la adhesión de la biocapa existe una ecuación de eficiencia en la cual se calcula elcoeficientedeadhesión.

𝜓 =𝛼𝑇

Enlacual:

𝜓eselcoeficientedeadhesión

αeselnúmerodecélulasadsorbidasenelsustrato

Teselnúmerodecélulastransportadasalsustrato

Creación de microfouling (1 semana).Debido a la combinación de la capa acondicionadora y de lacantidaddecélulasmuertasdelasbacteriasexistentesseempiezaacrearlaprimerafasedemicrofoulingen la superficie que se conoce como primera capa.Más adelante se crean colonias de diatomáceas,macroalgas y esporas de protozoos incrementando el microfouling extendiéndolo las primeras 2-3semanascreandolasegundacapa.

Creacióndemacrofouling (Primermes).Finalmenteelmicrofouling creadoanteriormenteestimula acoloniasdealgas,esporasylarvasanimales,quesonproseguidasporlasincrustacionesdeorganismosmarinoscomoporejemplomejillones,consideradoscomomacrofouling.

Comoresumendelcicloqueexperimentalacreacióndelfoulingseincluyeenlasiguienteilustraciónunesquemadelaformacióndefoulingencuantoatiempo,tamañoyorganismocreadoencadainstante.


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Ilustración4.Ciclodeformacióndelbiofouling.Fuente:Propia.Basadoen“Non-toxic,non-biocide-releaseantifoulingcoatingsbasedonmolecularstructuredesignformarineaplications”.26dejunio2015

2.3.TIPOSDEBIOFOULING

2.3.1.CLASIFICACIÓNGENERAL

Engeneral,laclasificacióndelbiofoulingseestableceporelorigendelmismo.Sepuedeoriginardeformavegetalobiendetipoanimal.Loscasosmáscomunesenlanáuticasonlosdeorigenvegetaldebidoaquenaveganporzonasmáscosterasquesonpropensasaestetipodefouling.Acontinuaciónsemuestraunesquemaenelcualsedividenlostiposdeincrustacionesvegetalesyanimalesysussubdivisiones.

Ilustración5.Clasificaciónvegetaldelfouling.Fuente:Propia.Basadoen“Mantenimiento,elfuturodelosantifoulings”porAntonioRodríguez.“Náutica&Yatesmagazine”

Vegetal Microalgas Limos

Macroalgas

Verdes(Ulva)

Marrones(Ectocarpus)

Rojas(Cryptopleura)


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Lasincrustacionesdeorigenvegetalsedividenentremicroalgasquesonmásconocidascomoloslimos,ymacroalgasquesedividenencoloresparasudistincióndelascualesdestacanlasalgasverdes(Ulva),lasalgasmarrones(Ectorcarpus)ylasalgasrojas(Cryptopleuras).

Ilustración6.Clasificacióndelfoulinganimal.Fuente:Propia.Basadoen“Mantenimiento,elfuturodelosantifoulings”porAntonioRodríguez.“Náutica&Yatesmagazine”

Encuantoalasincrustacionespororigenanimaldestacansegúnsubiología,sisondecuerpoblandocomolosbriozoos,hidroidesydecuerpoduroquesonlosmásvistosenembarcacionesmásgrandescomoloscaracolillos,losmejillonesylostubosdegusanos.

2.3.2.INCRUSTACIONESMÁSCOMUNESENNÁUTICA

Delasincrustacionesnombradasanteriormenteexisten3tiposquesonlasmáscomuneseneldíaadíadelanáuticacomosonlasalgas,loslimosylasincrustacionesdeconcha.Enesteapartadoseprocederáaunanálisisdecadaunadeestasincrustaciones:INCRUSTACIONESDETIPOALGA

Estas incrustaciones están divididas en tres grandes grupos por sus colores como se ha explicadoanteriormente.Sedividenenalgasverdes,marronesyrojas.Todasycadaunadeellassuponenelmismoproblemaalcrecerenelcascoyseencuentranalrededordetodoelmundo,sinembargocadagrupotienesuscaracterísticasquelosdiferenciandelosotrostiposdealga.Comotodaslasplantasqueexistenenelplanetasolopuedencrecerenlugaresdondeexistaluz.

Lasalgasverdesnecesitanmuchamásluzquelasalgasmarronesqueasuveznecesitanmásluzquelasalgasrojas.Sinembargocomosehamencionadoanteriormentetodasnecesitanluzparapodercrecer,por lo tanto, todas las algas suelen crecer y concentrarse alrededor de la línea de flotación de lasembarcaciones.

Anim

alCuerpoBlando

Briozoos

Hidroide

Cuerpoduro

Caracolillo

Mejillón

Tubodegusano


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Ilustración7.Incrustacionesenobravivadetipoalga.Fuente:“Navegar.comTiposdeantifoulingeincrustacionesquecombaten”porJuanPedroDiego.6deJulio2015

Comosepuedeobservarenlaanteriorimagensediferencianclaramentelasalgasverdesmáscercanasalalíneadeflotaciónylasmarronesyrojasmásalejadasdelalíneadeflotación.

INCRUSTACIONESDETIPOLIMO

Estasincrustacionesafectansobretodoalosyatesqueacostumbranatenerunacapalimosaparecidaalmusgoyquesesuelenotarmásenloslateralesdelaembarcaciónqueenelfondodelcasco.Debidoasuorigenvegetal, avecesalgasde tamañomenor seenredan formandohilosmicroscópicoscreandoasíorganismosllamadosdiatomeas.

Existendistintostiposdelimossegúnelcoloryaquepuedenserverdes,marrones,marronesrojizosonegros.

Debido a que los elementos anti incrustantes cada vez se han vueltomás eficientes, han conseguidoeliminarloselementoscomoalgasomejillonesconunagraneficacia,sinembargolacompletaeliminacióndeloslimosnoestansencillayquedanpresentesbacterias,diatomeasqueprovocanincrustacionesmuytenaces y difíciles de combatir. Debido a este motivo se puede considerar que los limos son lasincrustacionesmásdifícilesdecontrolar.


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Ilustración8.Incrustacionesenobravivadetipolimo.Fuente:Interlux“Hullfouling”

Enlaimagenanteriorsepuedeapreciardistintostiposdeincrustaciones,noobstantesepuedeapreciarquelaorzaestarecubiertadelimoverde.

INCRUSTACIONESDETIPOCONCHA

Este tipo de incrustaciones son similares en cuanto al crecimiento a las algas ya que los organismosmicroscópicosestánenelmediomarinodispersosybuscanadherirseaun lugarcomoporejemploelfondodelcascodeunaembarcación.

Laincrustaciónmásconocidadetipoconchasonloscirrípedos,llamadoscomúnmentepercebes,deloscualeshaydistintasespeciesclasificadasportamaño,puedenirdesde0,75cmhastalos7cmdediámetro.

Cuandoloscirrípedosseadhierenalfondodelcascodelbarco,continúancreciendoyejercenunapresiónsobreeláreaelcualestánadheridos.

Loscascosdefibradevidriosonmuydurosperosinembargonosoninmunesasudestruccióndebidoaloscirrípedosadheridos.Poresemotivodejar loscirrípedosadheridosalcascopuedeprovocargravesdañosenlaembarcaciónenlasuperficiedelgelcoat.

Debidoasufuerteadhesión,alrascarelcirrípedoparasueliminación,dejanelcascoimpregnadodeunaespeciedepegamentoquepuedearrancarelgelcoatalintentarquitarlaincrustación.

Existenotrostiposdeincrustacióndetipoconchacomolosmejillones,queapartedesuproblemáticacomo incrustación en si, también existen varias especies invasoras debido a los tanques de lastre deciertosbuquescomoporejemploelmejillóncebra.

Otrotipodeincrustacióndeconchasonlosgusanosdetuboquesonmuydañinosparalasembarcacionesdemaderacomolosgusanosdeteredo,conocidostambiéncomolastermitasdelmar,yaquepuedenllegaradestruiruncascodemaderasinprotecciónenmuypocotiempo.Ademásdelamaderatambiénpuedencolonizarembarcacionesdefibradevidrio,loquehacequeestetipodeincrustacionesseanmuypeligrosas.


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Adiferenciadelasalgas,estetipodeincrustacionesprefierenlaszonasoscurasporloquesemantendránsobretodoentimones,quillasyorzas.

Ilustración9.Incrustacionesenlaobravivatipoconcha.Fuente:Yachtingpages“Acompleteguideonultrasonicantifouling”porMichaelHenson.20deJunio2016

Enlaimagenanteriorsepuedeapreciarlagrancantidaddemejillonesypercebesadheridosalasuperficiedelcasco.

2.4.FACTORESENLAAPARICIÓNDEFOULING

Existenmuchosfactoresqueinfluyenenesteámbito,inclusounaembarcaciónenunazonaconcretadeunamarinatendrámásincrustacionesquesiestuvieraenotrazonadelamismamarina.Éstasdependeránde factores tales como los cambios de las mareas, el grado de salinidad del agua, o el grado decontaminacióndelaguaydesutemperatura.

Sinavegamosporzonastropicalespodremosnotarcomolaselevadastemperaturasdelaguaayudanaquecrezcanmásorganismos,encambio,por lasaguasmásfrías,cercanasalÁrtico,seobservaquelaobravivasemantienelimpiaysinincrustaciones.

Comoejemplo,podemosafirmarqueelincrementodetansolounosgradosenlatemperaturadelaguadelMediterráneoenunaño,puedemotivarqueelantiincrustantequeutilizamoshabitualmenteresultetotalmenteineficazesatemporada.

El principal factor de los mencionados anteriormente es la temperatura tanto como del agua comoambiental,esdecir,esmásprobablequeseproduzcafoulingenlaszonascalientesdelgloboterrestrequeenlaszonasfrías.Debidoalcambioclimáticoyensuconsecuenciaalcalentamientoglobalcadavez


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seregistrantemperaturasmáselevadasentodoelocéanoloquepermitelafacilidaddelaadhesióndeorganismosalasembarcacionesyaquecreaunambientemásfactibleparasudesarrollo.

Estaevoluciónenelcalentamientodelosocéanossemuestraenlasiguientefigura:

Ilustración10.Aumentodetemperaturaanualenlosultimos140años.Fuente:NASAGISSSurfaceTemperatureAnalysis

SegúnlosdatosobtenidosporelInstitutoGoddarddeEstudiosEspaciales(GISS)alolargodelosañoslatemperaturamediadelosocéanoshaidoincrementandoyseesperaquesigaincrementandosinosecreanmedidasparaimpedirlo.Comosehamencionadoantes,estecalentamientoglobalencuantoalasincrustacionesafectadirectamenteyaqueamástemperaturaennuestrosocéanosmásincrustacionesexistirányademásenmászonasqueprobablementeantesnoexistíanestasincrustaciones.

Capítulo2.Funcionamientopinturasantifouling

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2.1.CAPADELIXIVIACIÓN

Parapodercomprenderconexactitudelfuncionamientodelaspinturasantifoulingsehadeintroducirunconcepto,lavelocidaddelacapadelixiviación.

Lavelocidaddelixiviaciónserefierealavelocidaddedisoluciónodesprendimientodelosbiocidasdeunrevestimientoantifouling.

Elrendimientodeunrevestimientoantifoulingdependehastaciertopuntodelavelocidadconquelosbiocidasespecíficossedisuelvenenelmar,enlasuperficieadyacentedelbarco.Estopuedeafectarseporlatemperaturadelagua,lasalinidadylavelocidaddeflujodelaguasobresuperficies.

Conociendo esta característica las pinturas se clasifican, como ya se ha visto en el trabajo, según lavelocidaddelixiviacióndelacapa.Demodoqueparacadadeterminadavelocidadseobtieneuntipodematriz.

Comosehamencionadoanteriormenteseclasificanlosantifoulingsentresgrandesgrupos,dematrizduraoinsoluble,dematrizconvencionalosolubleyAutopulimentables.

2.1.1.MECANISMODEFUNCIONAMIENTO

Unavezsehavistolostiposdeincrustacionesylaproblemáticaqueconllevalidiarconellossemuestraacontinuaciónelfuncionamientodelaspinturasantiincrustantesenfuncióndeltipoqueseescoja.

Lamejor soluciónpara las incrustacionesesel tratamientodel cascocon laspropiaspinturas,existendiversosmétodosalternativosparaeliminar las incrustacionesquesemostraránmásadelanteenotroapartado.Laspinturasantifoulingcontienenbiocidasquesedisuelvenalrededordelcascopararepelerlosorganismosincrustantes.

Lavelocidadalaquesedisuelveelbiocidaesunfactorclavedebidoaquesisuvelocidaddeliberaciónesmuyrápida,lapinturaseacabarádemasiadoprontoysuefectoseráenvano,encambiosisuvelocidaddedeliberaciónesmuylentaelantifoulingseráineficazespecialmenteenáreasconaltaconcentracióndefouling.

Esenelprocesoenelquelosorganismosintentanadherirsealcascocuandolaspinturasantiincrustanteshanderealizarsuefecto.De locontrario,si se incrustanenelcasco, laspinturasanti incrustantesnotendránefectosobreelfoulingyelúnicoremedioposibleserárascaryraspar.

La elección del mejor producto anti incrustante con el biocida más apropiado y su correspondientevelocidaddeliberacióndependedelasituacióndecadaembarcaciónydecadasituaciónenlaqueseencuentreelusuario.Porejemplo,laspinturasantiincrustantesconaltocontenidoencobrenopueden


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ser utilizadas en cascos de aluminio, algunas embarcaciones se secan durante horas mientras estánamarradasconlamareabaja,otrasencambiopermanecensumergidastotalmente.Unasnecesitanserpulidasalmáximocomolasembarcacionesdecompetición,otrasnecesitancoloresllamativos,esdecirquecadaembarcaciónycadasituaciónesunmundototalmentedistinto.Yestoprovocaquelaeleccióndelapinturaantiincrustantenoseatrivialysecomprelaprimeraqueseencuentre.

Deestemodo laspinturasanti incrustantessolotienenparecidossuperficialesalrestode laspinturasempleadasenelusocotidiano.Asimplevistalaspinturasantiincrustantestienentexturaparecida,huelencomolasdemáspinturasyseaplicanigualquelasdemáspinturas,sinembargomientrasqueelrestodepinturasserealizanconelobjetivodeteneraltapermeabilidadyqueseanresistentesalagua,laspinturasanti incrustantesparaquerealicensufunciónhandeconteneraguaparapoder liberarelbiocidaquecontienendemodocontroladoduranteeltiempodeduradadelapintura.

Lacapacreadaporlapinturaactúacomounembalsedebiocidaelcualgradualmentesevamermandohastasucompletaeliminación.Deestemodolaembarcaciónsoloestarálibredeincrustacionesmientrasquedebiocidaconcentradoenlacapadeaguadelasuperficie.

Elprocesodedisolucióndelbiocidaseconocecomolixiviaciónylavelocidaddedisolucióndelacapadebiocidaseconocecomovelocidaddelixiviación.

Elprincipalproblemaenlosantiincrustantesescrearlosproductosqueasuvezmantenganunacapadelixiviaciónconstanteduranteeltiempodevidadelproductoyunaseriedecaracterísticascomofluidez,secado,adhesiónylaestabilidaddelacapaenelentornomarino.

Enel casoque la liberacióndelbiocida seaexcesivamente lentaoexcesivamente rápidaprovocará laexistenciade foulingen laembarcación independientementedeemplearelbiocida.Deestemodoesinviableaplicartantocomounacapamuyfinadeantiincrustantedebidoaquetendrámuypocobiocidaniaplicar5capasdeantiincrustantedebidoaquenodurarálacapa5vecesmássinoqueobstruirálaliberacióndelbiocidayportantoseguiráadhiriéndosefoulingalaembarcación.

Paraconocerlaefectividaddelantiincrustanteseleccionadosehandetenerencuentadistintosfactorestalescomoeltipodebiocidaquecontieneyeltipoderesinasiesnaturalosintéticaquerealizanlafunciónadhesiva.

Paraclasificarlaspinturassedividensegúnelmétododeliberacióndelbiocidadeloscualessedistinguensisondematrizdura,blanda,co-polimerosoAutopulimentables.

2.2.MATRIZINSOLUBLEODURA

Laspatentesdematrizdurautilizanbiocidasqueseliberanmuylentamenteenelagua,demodoquevanactuandogradualmenteamedidaqueavanzalatemporada.Alsecar,lapinturaquecontienelaspartículasde biocida forma una capa dura que se puede limpiar periódicamente durante la temporada, lo quepermitemantenerelcascoenperfectoestado.

Enestaspinturaslavelocidaddelixiviaciónestádiseñadaparaquerealiceunprocesocontroladoenelqueseempiezaaliberarelbiocidaaaltavelocidadyamedidaqueavanzalatemporadavadisminuyendoconstantemente hasta que no exista el suficiente biocida en la pintura para seguir protegiendo laembarcación.Unavezseterminaelbiocidalacapadepinturapermaneceintacta.


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Este tipo de antifouling no mantiene sus propiedades anti incrustantes si la embarcación no estáconstantementeenelagua.Unadesusmayoresventajasesqueestetipodepinturassonresistentesalaabrasiónyalfrote,porlotantoesidealparabarcosderegataquepermanecenamarradosyparalanchasrápidasyaqueesnecesariorascarelfondodelcascoregularmenteparaunmayorrendimiento.

Elprincipalinconvenientedeestetipodepatenteesquelascapasdematrizdurasevanacumulandoyen algún momento habrá que eliminarlas para volver a empezar lo que representa un gasto demantenimiento.

Ilustración11.Actuacióndelbiocidaenmatricesduras.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán

Enlaanteriorfigurasepuedeobservarelfuncionamientodelosbiocidasysufasedeactuaciónestetipodeantiincrustanteenelcualsedesprendepocoapocoelbiocidaenelagua.

Ilustración12.Rugosidaddelsustratoenelqueseaplicalapintura.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán

En laanteriorfigurasepuedeobservaranivelmicroscópicocomoqueda lasuperficiesobre lacualseempleaenantiincrustanteelcualdejaunasuperficierugosaalliberarselentamentelosbiocidasenelagua.


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2.3.MATRIZSOLUBLEOBLANDA

Las pinturas dematriz blanda sonmás eficientes en la liberación del biocida ya que empleanmenosbiocidaparaunamayorprotecciónantelasincrustaciones.Aldecirquelamatrizesblandasignificaqueseerosionaconfacilidad,sinembargoexistendistintosmodosderápidaerosión.

Las patentes de matriz soluble están basadas en aglomerantes, resinas, sensibles al agua salada ygeneralmentecontienenoxidocuprosocomobiocidaprincipal,tambiénseañadenotrosbiocidasconelobjetivodeaumentarlaspropiedadesdelproductoysuperiododefuncionalidad.Estaspinturasabsorbenaguamientraslapartesolubledelaresinasevadesintegrando,dejandounaestructurainsolublequesevadisolviendodondelassustanciasactivasevitanlaadherenciadelosorganismosmarinosenelcasco.

Losperiodosdevidanormaldelosrecubrimientosdematrizsolubleenaguastempladasesde6mesesmáximo,enaguastempladastropicalesentre6y9mesesyenocasioneshasta12mesessisetratadeunexcelentediseño.

Ilustración13.Desprendimientodelbiocidayrugosidaddelsustratoempleandomatrizblanda.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán

En laanteriorfigurasepuedeobservaranivelmicroscópicocomoqueda lasuperficiesobre lacualseempleaenantiincrustanteelcualdejaunasuperficiemuyrugosaalliberarselentamentelosbiocidasenelagua.


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Ilustración14.Capadelixiviacióndematrizblanda.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán

En laanterior figuraseobservacomoal ser lavelocidadde lixiviaciónmás lentaqueenotros tipodepinturas conlleva a que su capa de lixiviación es más prolongada comparada con otro tipo de antiincrustantes.

2.3.1.MATRIZBLANDADERESINA

Estetipodepinturasestánhechasapartirderesinasnaturalesisonlasdematrizmásblandaexistentesenelmercado.Secrearonenunprincipioparaaplicarlasaembarcacionesentremareasydeestemodotuviesenunsecadomuyrápido.Lasfórmulasmásantiguasmostrabanquelasembarcacionespintadasconestetipodepinturas,enmenosde72hdesecadopodíanserbotadasdenuevo.

Lagranventajadeeste tipodepinturasesque son lasmásbaratasdel sector. Se suelenemplearenembarcacionesdecargaycomerciales.

2.4.AUTOPULIMENTABLES

Esetipodeantifoulingutilizaunapinturaconunciertogradodesolubilidadenelagua,demodoquesusfragmentosmicroscópicossevanerosionandopaulatinamentedejandoexpuestoelbiocidaactivo.Unaventajaobviaesquenohayacumulacióndecapasyaquesuespesorsevareduciendoconeltiempoyalalarga,tiendeasermásbaratoquelosantifoulingsconmatricesinsolubles.Elprincipalinconvenienteesquenosepuedelimpiarelcasco.LaspatentesAutopulimentablessonmásadecuadasparabarcosdecrucero,avelaoamotor,yembarcacionesdedesplazamiento.

Setratadeunapinturaquesehadesarrolladoconlaintencióndemejorarlosproblemasrespectoalavelocidaddelixiviación.Estaspinturasestáncombinadasquímicamenteconelaguasalada.Laliberacióndelbiocidaseoriginacuandolacapasuperficialdelpolímeroseconviertesolubleenelaguasaladaysedisuelveprogresivamente,esdecir,amedidaquenavegaelbarco,elantifoulingseautopule,dejandolibremáscapashastaquesedesgastatotalmente.Lavelocidaddelixiviaciónestácontrolada,porestemotivoeltiempodefuncionalidadesproporcionalalespesordelapelículaqueseaplica.


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Ilustración15.DesprendimientobiocidaenpinturasAutopulimentables.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán

EnlaanteriorfigurasepuedeapreciarlosdiferentesestadosenelprocedimientodeliberacióndebiocidaenlosantifoulingsAutopulimentables.Primeramenteexisteunestadoinicialenelcuallapinturaentraencontactoconelagua,progresivamentesevadisolviendoconelaguahastasucompletadisolución.

Ilustración16.DesprendimientodebiocidayrugosidaddelsustratosobrepinturasAutopulimentables.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán

Anivelmicroscópicosepuedeobservarenlafiguraanteriorcomolasuperficiesobrelacualseempleaelantiincrustantequedamuylisayprácticamentesinrugosidadesencomparaciónconlosantifoulingdematrizdurayconvencionalenlosqueseapreciaunagranrugosidadenlasuperficie.


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Ilustración17.CapadelixiviaciónenpinturasAutopulimentables.Fuente:ApuntesasignaturaInspeccióndeembarcacionesdeRecreoporJordiTorralboGavilán

En cuanto a la capa de lixiviación, que se observa en la figura anterior, se puede apreciar que encomparaciónconlamatrizblanda,aldisolverseprogresivamentequedaunacapadelixiviaciónmuchomáslinealconunespesormenoryregularqueenotrotipodepinturascondiferentesmatrices.

2.5.TIPOSDEPINTURASALTERNATIVAS

2.5.1.COPOLÍMERODESOLUBILIDADCONTROLADA

Estetipodepinturassonparcialmentesolublesloquesignificaqueenelmomentoqueelaguatraspasalasuperficiedelapinturasellevaconsigolasuperficie,parahacerseunaideaocurrealgoparecidocomocuandoelaguasetopaconunapastilladejabón.Laaccióndelaguasobrelasuperficiereduceelgrosordelacapacreada,loqueprovocaquedurantetodalatemporadaelbiocidaencontactoconlasuperficieestéfrescoconstantemente.Porestemotivoestetipodepinturacumplemuybienconsufunciónantiincrustanteenlaszonasdemásincrustacionesdelcascoysudurabilidadesproporcionalalascapasdepinturasaplicadas.

Este tipodepinturasestáncompuestasapartirdeunamezclade resinanaturalyde resinasintética.Variandolacantidaddenaturalysintéticaseobtendráundeterminadoproductosegúnlacomposición.Porejemplolaresinanaturalesmuchomásbarataquelasintéticaporloquelosproductosconmásresinanaturalquesintéticatendránunpreciomásasequible,sinembargotendránunamenordurabilidadqueunapinturaconmáspartesintética.

Lasembarcacionesalascualesseaplicanestetipodepinturaspuedenbotarsesinnecesidaddevolverarepintarlasdesdequelacapadelbiocidaestéquímicamentealbordedelacapa.

AestetipodepinturasavecesselesatribuyeelnombredeAutopulimentablesdebidoaqueelsimplemovimientodelbarcoconelaguaerosionalacapadelixiviaciónyseliberaelbiocida.

SinembargonosepuedenconsiderarAutopulimentablesyaqueadiferenciadeéstos,losco-poliméricosnorealizanningunareacciónquímicainicialsinoquesimplementeseerosionan.


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2.5.2.ANTIINCRUSTANTESDEDOBLERESINA

Estetipodesistemacontienelasventajasdelosantifoulingdematrizdurayblandaalmismotiempoysepuedenemplearencualquiertipodeembarcación.Tienenladurabilidaddelaspinturasdematrizduraqueasuveztieneunmecanismodeerosióndelbiocidaparecidaalaspinturasdematrizmásblanda.

2.6.COMPOSICIÓNDELASPINTURASANTIFOULING

Todaslaspinturasantiincrustantesexistentesenelmercadosonproductodeunacombinacióndecuatrocomponentes:

v Resinav Pigmentov Disolventev Biocida

La resinaeselelementoque forma la capadepinturaymantieneel compuestodepinturaestableycontrola la liberación del biocida correspondiente, que dictará el tipo de anti incrustante que es elproducto.Elpigmentoeselqueotorgaelcoloryelgrosordelapintura.Eldisolventemarcalavelocidaddelixiviaciónyeltiempodesecado,yfinalmenteelbiocidaeselcomponenteactivoencargadoderepelerlasincrustaciones,suelensercomponentesdecobrescomoporejemploelÓxidodecobre.

2.6.1.TIPOSDEBIOCIDAS

Elcomponentemásimportantedelaspinturasantifoulingeselbiocidayaqueseencargadelafunciónderepelerlasincrustacionesdelcasco.Existendiversostiposdebiocidascomosemuestraacontinuación:

ÓXIDODECOBRE

Loselementosderivadosdelcobresonlosmásempleadosdesdehaceyamásde100añosenlasfórmulasde las pinturas antifouling. Su función como anti incrustante es alejar las larvas de elementos comomejillonesopercebesyevitarquecrezcanalrededordelcasco.Tambiénesunexcelenteantimicrobianoyevitaasíformacionesdelimosyorganismosvegetalesquesepuedanformaralrededor,sinembargoparacombatirestosúltimossenecesitancantidadesmásgrandesdeestebiocida.Sonpinturasdecoloresdegamaoscura.

TIOCIANATODECOBRE

SintenerlamismaeficaciaqueelÓxidodecobre,estecompuestodecobretrabajademanerasimilarcombatiendoelfouling,evitandolaformacióndelarvasdemejillonesopercebes.Elcontenidoencobredeestebiocidaes considerablementemenorqueelÓxidodecobre loque lohacebastanteútilparacascosdealuminio.Sonpinturasdegamabrillanteycoloresclaroscomoelblanco.


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IRGAROL1051

Estecomponentefuncionacomobiocidaantelaaparicióndealgasenlaspinturasantiincrustantes.Esunbiocidaconunagrancapacidaddeinhibiciónsobrelafotosíntesisloqueprovocaquetengaunexcelentecontrolsobrelasalgasqueaparecenenlasuperficiedelcasco.Subajasolubilidadenaguaprovocaunavelocidaddelixiviaciónbaja.

PIRITIONATODEZINC

ComosehamencionadoanteriormenteelÓxidodecobreesmuyefectivoantelasincrustacionesdetipoconchacomomejillonesopercebes,yparamejorarsuspropiedadesantiincrustantesanteotrotipodeincrustacionescomoalgas,limos,hongos,etc.seleañadeelPiritionatodezinc,estamezclaproducequela superficie este muy protegida de incrustaciones tipo alga y limos además de la existente anteincrustacionesdetipoconchadebidoalóxidodecobre.

ECONEA

Es un agente anti incrustante sin metales que protege los cascos de los barcos, es indicado paraincrustacionesdetipoconchaydeorganismosinvertebrados.Seerosionaconrapidezunavezseponeencontactoconelagua.Unavezestáenelmediomarino,Econeatieneunmínimoimpactoenelmedioambientedebidoasucomposiciónporproductosbiodegradables.

2.7.PINTURASSINBIOCIDAS

Comoprincipalobjetivodelaspinturasantiincrustantessindudaalgunaeseldeevitarlasincrustacionesenloscascosdelasembarcaciones,sinembargoesafunciónconllevaelusodebiocidasqueapesardesusbuenosresultadosnodejandesersustanciastóxicasenviadasalmediomarino.Porestemotivosehan desarrollado alternativas a las pinturas que emplean biocidas como por ejemplo el Intersleek deInternationaloSilicOnedeHempelquesonelnombrecomercialqueadoptanestetipodeproductos.

Estaspinturasnocontienenbiocidasactivosyportantonopuedenrepelerconstantementelaaparicióndeincrustacionesenelcasco.Elpropósitodeestetipodepinturasescrearunasuperficiealrededordelbarcoenlacualseamuycomplicadoquelosorganismosseadhieranaellaycreenposteriormentefouling.Unavezseadhiereelfoulingalcasco,debidoalasuperficiecreada,ésteesdébilysiseencuentraenunafaseinicialesmuysencilloderascarynorequieremayoresfuerzoensueliminación.

Estetipodepinturassondegranutilidadenbarcosenlosquelosbuzosrealizansulimpiezaregularmente.

2.7.1.EVOLUCIÓNDEPINTURASSINBIOCIDAS

Paracomprenderlaspropiedadesdeestetipodepinturasysuevolucióneneltranscursodelahistoriasehandeconocerciertascaracterísticasquímicascomoporejemplolaenergíadesuperficiequeeselexcesodeenergíadelasmoléculasdelasuperficieencomparaciónconlasmoléculasdelinterior.Lacantidadde


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energíadesuperficierepresentalacapacidaddelasuperficiedeinteractuarespontáneamenteconotrosmateriales.

En 1970 se examinaron la adhesión de percebes entre otros organismos marinos en sustratos condiferentes energías de superficie. Se supuso que existiría una relación entre el valor de energía desuperficie y la adhesión correspondiente que sufre la superficie. Acorde con las suposiciones, lassuperficiescuyovalordeenergíaerasuperiora25mN/mteníanincrustacionesmayoresamedidaqueaumentabaelvalordeenergíadesuperficieaumentabanlasincrustaciones.Sinembargoaldisminuirde25mN/men lugardedisminuir lasadhesiones,aumentabandenuevo,por loqueelvalormínimodeenergíadesuperficierondabalos25mN/myelvalormínimodeadhesiónseconsideraba1comomuestralasiguientefigura.

Ilustración18.Relaciónentrelaadhesiónrelativaylaenergíadesuperficie.Fuente:“Foulreleasesystemsanddrag”porM.Candries,UniversityofNewcastle.Abrilde2001

Por lo que se apreciaba que existía otro parámetro a parte de la energía de superficie que afectabadirectamente en la adhesión de fouling. Para explicar estas adhesiones se encontraron 2 factoresimprescindiblesparalaspinturassinbiocida,elmódulodeelasticidadyelgrosordelacapa.

Sielgrosordelacapaesmuyfino,lasincrustacionestipoconchapuedenabrirsepasofácilmentehastallegaralapinturaanticorrosivaoinclusohastallegaralpropiocasco.

Unavezdesarrolladoelconceptodeenergíasuperficialysuadhesiónrelativa,paraevitarlaadhesióndeestosorganismosseintentanevitarsuscuatroprincipalesmecanismosdeadsorción.

Elprimermecanismoestabasadoenlasinteraccionesquímicas.Aunquevariasinteraccionesquímicasnosepuedenevitar,lasinteraccionesdipolares,iónicasycovalentessepuedenexcluirempleandofraccionesapolaresenlasuperficie.

Elsegundomecanismoestábasadoenlasinteraccioneselectrostáticasquesepuedeneliminarevitandolapresenciadeheteroátomos,gruposionesypolaresenlasuperficie.

Otro mecanismo de adhesión ocurre mediante entrelazamientos mecánicos. Incluso si la adhesiónquímicaylasinteraccioneselectroestáticasestánobstaculizadas,losorganismospuedenpenetrarenlasuperficieyadherirse.

Yporúltimo,otromecanismoconsisteenlaadhesióndesuperficiesinestablesquesepuedenreorganizarenpresenciadeadhesivosbiológicos,permitiendoasíladifusióndelosorganismosincrustantes.


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La superficie ideal tendría que prevenir estos cuatro mecanismos de adsorción de los organismosincrustantes.

Para crear estas pinturas se investigaron diferentes materiales poliméricos como se muestran en lasiguientetabla:

Tabla1.MaterialespoliméricosenpinturasAFsinbiocidas.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifoulingcoatingsbasedonmolecularstructuredesignformarineapplications”porAydaG.Nurioglu,A.CatarinaC.

EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015

Número Polímero Adhesiónrelativa

Energíasuperficial(mN/m)

MóduloElásticoE(Gpa)

1 dimetilsiloxano 6 23 0,0022 hexafluoropropileno 21 16,2 0,53 tetrafluoretileno 16 18,6 0,54 fluorurodevinilo 18 25 1,25 etileno 30 33,7 2,16 metil-metacrilato 48 41,2 2,87 estireno 40 40 2,98 Nylon66 52 45,9 3,1

Existeunarelaciónentrelaadhesiónrelativaylaraízdelproductoentrelasuperficiecriticadeenergíayelmóduloelásticodecadapolímero,estarelaciónsemuestraenlasiguientegráfica:

Ilustración19.Relaciónentreadhesiónrelativaycoeficientecalculadodelospolímeros.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifoulingcoatingsbasedonmolecularstructuredesignformarineapplications”porAyda

G.Nurioglu,A.CatarinaC.EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015


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En conclusión a los distintos estudios realizados en profundidad para ver el comportamiento de lospolímeros,eldiseñodelamejorpinturasinbiocidasencuantoaeficienciadeberíareunirlassiguientescaracterísticasmásrelevantesqueson:

Ø Unacadenaflexible,linearquenotengainteraccionesnodeseadasØ Elsuficientenúmerodegruposactivosenlasuperficiequelespermitamoverselibrementepor

lasuperficiedentrodelrangodeseadoØ ModuloelásticopequeñoØ Superficie lisaanivelmolecularparaevitar la infiltracióndeadhesivosbiológicosquederivea

entrelazamientosmecánicosØ Moléculasquemantenganestablessuspropiedadesfísicasyquímicasenentornomarino

Acordealascaracterísticasanteriores,lossiloxanos(basadosensiliconas)ylosfluoropolimerossonlospolímerosconmejoresnúmerosdeobtenerunabajaadhesiónybuenaspropiedadesmecánicas.

PINTURASBASADASENSILICONAS

Las siliconas son polímeros compuestos de grupos inorgánicos centrales de silicona-oxigeno y gruposorgánicosenloslados.EnelcontextodelaspinturassinbiocidasserefierenalassiliconascomoPDMS.

ElPDMSeselpolímeroorgánicobasadoensiliciomásutilizadoyesparticularmenteconocidoporsusinusualespropiedadesreológicas(odeflujo).PDMSesópticamentetransparentey,engeneral,inerte,notóxicoynoflamable.Tambiénconocidocomodimeticonayesunodelosvariostiposdeaceitedesilicona(siloxano polimerizado). Sus aplicaciones van desde lentes de contacto y dispositivos médicos hastaelastómeros.

Elpolímerosefabricaenmúltiplesviscosidades,quevandesdeunlíquidofluidodebajaviscosidad,hastaunsemi-sólidoahuladoespeso.LasmoléculasdePDMStienencadenasdepolímerobastanteflexiblesdebido a sus enlaces de siloxano, que son análogos a los enlaces de éter usados para impartircaracterísticasdehulealospoliuretanos.Talescadenasflexiblesseenredanligeramentecuandoelpesomolecularesalto,loquedalugaralnivelinusualmentealtodeviscoelasticidaddelPDMS.

Paraformarunpolímerosólidoelastomérico,elPDMSsehacereaccionarconunagentereticulanteyuncatalizador, esto puede ser, utilizando calor o lo que se conoce como vulcanización a temperaturaambiente,enlaquelosmaterialesreaccionanporsísolos.

LoscompuestosformadosporsiliconassonlosmásempleadosenlaspinturassinbiocidasdebidoasubajaenergíasuperficialysubajaTemperaturadetransición.

Muchoscompuestosdesiliconaestánenelmercadoactualcomopinturasantiincrustantessinbiocidas,sinembargounodesusmayoresinconvenientesessupobreadhesiónalsustratoysusbajaspropiedadesmecánicas, que producen en consecuencia una reducción de las prestaciones y una reducción en elserviciodurantesuvidaútil.Paramejorarlaadhesiónyladurabilidadyasuvezmantenerlasexcelentespropiedades como anti incrustante se incorporan rellenos inorgánicos y anti incrustantes adicionalescomoelpoliuretanoyporcionesdeepoxy.


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Sehanestudiadootrosmodosdemejorarlascaracterísticasdeestoscompuestoscomoporejemplolaimpregnacióndelaspinturasconaditivosdepocaenergíasuperficialcomoaceites,creandoasíotracapaadicionaldébilqueinvitaaquelosorganismosincrustantesnoseadhieranalsustrato.

Sinembargolaspinturasbasadasensiliconasonbastantecuestionablesenelámbitomedioambientalyenlaproteccióndelmediomarino.

En relación a los nuevos avances en este campo, existe el diseño de sistemas basados en agentesreticulantesconlahabilidaddeserauto-estratificables,queconstituyenelavancemásprometedorencuantoadesarrollodepinturassinbiocidasbasadasensiliconas.

Estediseñoconsisteenlaunióndeagentesreticulantesdepolisiloxanoypoliuretanoquemostrabanunadisminuciónsignificantedelafuerzadeadhesióndelosorganismostipoconchacomopercebes.

LosejemplosdelasestructurasquímicasempleadasenlosPDMSsonlossiguientes:

Ilustración20.Estructurasquímicasdelospolímerosa,b,cyd.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifoulingcoatingsbasedonmolecularstructuredesignformarineapplications”porAydaG.Nurioglu,A.

CatarinaC.EstevesyGijsbertusdeWith.26deJunio2015

a.Poliuretano

b.Poliurea

c.Epoxy

d.Oxetano

Enconclusiónsobreloscompuestosbasadosensilicona,sonloscompuestosenelcampodepinturassinbiocidas que tienenmás éxito en cuanto a prevención de incrustaciones blandas, sin embargo sigueexistiendoelproblemadesucortadurabilidadasumáximorendimiento,loqueconllevalanecesidaddedesarrollarproductosconciclosdevidamáslargos.


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PINTURASBASADASENFLUOROPOLIMEROS

Lospolímerosquecontienengruposflúorsonlaelecciónmásobviaparalaspinturassinbiocidasdebidoasubajaenergíasuperficialysuestabilidadquímica.Suenergíasuperficialoscilaentrelos10ylos20Mn/m. Existeun rangoampliodematerialesbasadosen Fluoropolimerosque son investigados comopinturassinbiocidas.Elpolitetrafluoroetileno(PTFE)otambiénconocidocomoteflóncomercialmenteesunodelosmejorescandidatosensuaplicaciónentrelosfluoropolimerosapinturasantifoulingdebidoasu excelente resistencia ante el pH, la salinidad, rayos UV, temperatura y ante la exposición acomponentes orgánicos como disolventes o aceites. Sin embargo presenta limitaciones debido a suinsolubilidad en disolventes orgánicos comunes. Además debido a susmicro cavidades, el biofoulingpuedepenetraryadherirsealsustratomedianteentrelazamientosmecánicos.

Recientemente se ha aprovechado esa porosidad de los PTFE para diseñar pinturas antifouling. Lassuperficiesresbaladizasporosas(SLIPS)abasedemembranasporosasdePTFEmuestranunasexcelentespropiedadesantiincrustantesantebacteriasenpruebasdurante7díasenunmediodefluidoconstante.

ApesardeestosavancesenelámbitodelosSLIPSdemomentosonunplanteamientoconampliocampode mejora. Sin embargo los más empleados en la industria actual son fluorometacrilatos,perfluoroalquieter(PFPE)ypolietilenglicol(PEG).

Lasestructurasquímicasdeloselementosflúormásempleadossonlassiguientes:

Ilustración21.Estructurasquímicasdelospolímerosa,b,cyd.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifoulingcoatingsbasedonmolecularstructuredesignformarineapplications”porAydaG.Nurioglu,A.


a.Perfluorometacrilatocon2-isopropenil-2-oxazoline

b.Polialquilmetacrilatocon2perfluoroctilmetacrilatos

c.d.Copolimerosdefluorconcadenassemicristalinas

En la búsqueda más reciente de fluoropolimeros cabe destacar los compuestos que contenganpropiedadesanfipáticas,esdecir,quecontienenmoléculasquesonsolublesenaguaymoléculasquerechazanelagua,cuyafinalidadesladereducirlainteracciónentrelasuperficieyelentornomarino.


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COMBINACIÓNDEFLUORUROSYSILICONA

Lacombinacióndeestosdosmaterialesproporcionaunnuevomaterialantiincrustantequecombinalabajaenergíasuperficialdeloselementosdesiliconaconlarigidezylaestabilidadquímicadelosenlacesdelosgruposflúor.

Estascombinacionesdemezcladecapasproducenunaspinturasconunasmuybuenasprestacionesaniveldeincrustacionesyunrendimientomayoranteincrustacionesdetipoalgayorganismostipoconchaquelaspinturasabasedesiliconas.

Existen distintos ejemplos de componentes en cuanto a combinación de fluoruros y siliconas. Acontinuaciónsemuestranlosprincipalesaplicadosalaspinturasantifouling.

Ilustración22.Estructuraquímicadelospolímerosa,b,cyd.Fuente:“Non-toxica,non-biocide-releaseantifoulingcoatingsbasedonmolecularstructuredesignformarineapplications”porAydaG.Nurioglu,A.


a.TrifluorometilconramadePFPE

b.DiorganolinearacabadoconPFPE

c.FluoradoTEOS

d.Copolimeroperfluoradoypolisiloxano

PRESENTEYFUTURODEPINTURASSINBIOCIDAS

En cuantoa las investigaciones actuales y lasmás venideras, se apuestaporpinturasdepropiedadesanfifílicas,esdecirqueseanhidrófobasehidrófilasalmismotiempo.Estadoblepropiedadenlaspinturasconsiguencrearquelosorganismosnotenganlaintencióndeadherirsealasuperficieyademásañadenunaresistenciaproteínica,factorquedificultasuadhesión,todoenunmismocomponentedepintura.

EstetipodepinturassurgieronaraízdelasinvestigacionesdeFreijLarsonsobreelcomportamientoenlaadsorcióndeestetipodepolímerosanfifilicosensuperficiesysobrelosefectosdeestospolímerosenlaadsorcióndeciertasproteínas.


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En el futuro se espera que predominen las tecnologías libres de biocidas como las existentes en elmercadoactualcomoporejemploIntersleekyderivadosdeotrasmarcascomoHempelSilicOne.

Segúnestudiosrealizadosendistintosbarcoscomercialeshandemostradoqueestetipodeproductospuedenaportargrandesbeneficiosa susarmadores, suponiendoungranahorroencombustibleyenmantenimiento.

EnlaactualidadelproductoexistenteenelmercadomásdesarrolladoesIntersleek,quehaevolucionadoenvariasfases,desdeel425hastael1100SR.Esteproductoharevolucionadoelmercadodelanáuticayactualmenteseestáempleandocongranéxitoenembarcacionesderecreo.

ELÉXITODEINTERSLEEK

Intersleekesunrevestimientodefluoropolímero,quenoliberaningúntipodebiocida.Sebasaenunasuperficiedebajaenergía,loqueevitaquelasincrustacionesseadhieranalasuperficie.Deestemodo,se pueden quitar fácilmente con la mano, utilizando esponjas, cepillos de cerdas suaves o cualquiermétodonoagresivo.Sisetocatienelaaparienciayeltactoalapieldeundelfín.Ylafrecuenciadelalimpiezadependerádelascondicionesdesuciedadydelusoquesedéalaembarcación.

Ofreceunasuperficielisaquereducelafricciónyproporcionaunamejoraenelahorrodecombustible,de forma que los buques se benefician en promedio de un 6% más de ahorro de combustible queutilizandopinturasanti incrustantes tradicionales.Elmenorconsumodecombustible tambiénsuponeunareduccióndedióxidodecarbonoydelasemisionesdedióxidodeazufreemitidasalaatmosfera.

Sehautilizadoampliamenteenlaindustriadeltransportemarítimoentodoslostiposdebuquescomograneleros, carga general, petroleros, cruceros, etc. y sus ventajas sonmuchas. Supesoesmenor encomparaciónaotrosantifoulingsconvencionales;noliberabiocidas,nifueranidentrodelagua;nosegastalacapaypuededurarmúltiplestemporadas;yesfácildereparar.Sinembargo,suadopciónexigeuncambiodementalidadenelarmador,yaqueesmáscaroqueunrevestimientoconvencionalynecesitaunmantenimientocontinuosilaembarcaciónnosemueve.

EstáfuncionandoconéxitoenCalifornia,yaqueesunaprácticabastantenormalelqueunsubmarinistalimpie los cascos en el puerto mensualmente. En este sentido California tiene una cultura bastanteecológica, y al respecto, se están realizando pruebas por todo el mundo en diferentes tipos deembarcaciones.

Uncambiodementalidadenestesentidopuedeayudaravivirenunplanetamenoscontaminado.Laevolución de estos productos no acaba aquí, y actualmente se está trabajando en proyectos denanotecnologíaybiomecánica (enzimasyproteínasnaturales)paradesarrollarmediosecológicosantiincrustantesquegaranticenefectividadymenorimpactoambientalparafuturasgeneraciones.

COMPARATIVAENTRESUPERFICIESTRATADASCONPINTURASAUTOPULIMENTABLESYCONINTERSLEEK

Existe una diferencia considerable entre superficies tratadas con pinturas Autopulimentables o conIntersleek900.SeapreciaqueconIntersleek900sepuedeconseguirunasuperficiemuchomáslisaqueconlosproductosAutopulimentables.


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Aquísepuedeapreciar,antesydespuésdelavarapresión,unasuperficietratadaconintersleek900enunveleroderegatas.EnlaprimerafigurasepuedeapreciarlarugosidaddelsustratoenelqueseaplicanpinturasAutopulimentables.

EnlasegundafigurasepuedeapreciarunasuperficiemuchomáslisadebidoalusodeIntersleek900.

Ilustración23.Visióndelarugosidaddelasuperficietratadaconpinturaautopulimentable.Fuente:

“Mantenimiento,elfuturodelosantifoulings”porAntonioRodríguez.“Nautica&Yatesmagazine”

Ilustración24.VisióndelarugosidaddelasuperficietratadaconIntersleek900.Fuente:

“Mantenimiento,elfuturodelosantifoulings”porAntonioRodríguez.“Nautica&Yatesmagazine”

INTERSLEEK1100SR

Intersleek 1100SR es el producto más novedoso de la gama Intersleek y con las propiedades másavanzadasencuantoalaspinturassinbiocidas.Estáespecialmentediseñadoparacombatirelproblemadelasincrustacionesporlimosenlasembarcaciones.Esteproductoeslaultimaversióndelacategoríade Intersleek que combina grandes prestaciones ante el control delmicro y elmacrofouling con unaresistenciamejoradaenaguastropicales.


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Estanuevapatenteestabasadaen fluoropolimerosque inclusoevita la incrustaciónde limos abajasvelocidades.Comoresultantedelusodelproducto,lasembarcacionesreduceneldragydisminuyenelconsumodecombustible.

Intersleek 1100SR es el primer producto en la industria en aplicar una tecnología libre de biocidasmedianteelusodefluoropolimeros.HEMPELSILICONE

PorpartedelosfabricantesdeHempel,hasalidorecientementealmercadoHempelSilicOnequeempleaunsistemaantiadherentesinbiocidasbasadoenlasiliconayelhidrogel,loscualesconfierenaláreadepintadopropiedadesacuosasquedificultanlaadhesiónalcascodelosorganismosresponsablesdelasincrustaciones,queasuvezfacilitasueliminacióncuandolaembarcaciónestáenmovimiento.Otrasdesusventajassonlafacilidaddelimpiezadelasincrustacionesylasencillezderepintado,queayudanareducircostesalargoplazo.LatecnologíadeSilicOneconsisteen:

Ø PinturasinbiocidasqueevitalasincrustacionesØ PinturaantiadherenteØ Sincobre

Elhidrogelestábasadoenpolímerosúnicosnoreactivosqueseañadenalapintura,creandounabarrerainvisibleentrelasuperficiedelcascoyelagua.Losorganismoscausantesdelasincrustacionespercibenelcascocomosifueseunlíquidoy,enconsecuencia,elíndicedeincrustacionesesmuchomenor.

Capítulo3.Otrastecnologíasantifouling

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Enestecapítulosedanaconocerotrosmétodosalternativosalaspinturasqueseestánempleandoenlaactualidadyqueseestánextendiendoporelmercadodelastecnologíasparacombatirelproblemadelfoulingyportanto,merecelapenaexplicarlos.Unodelosmásimportantesesdeunsistemaantifoulingempleandoultrasonidos.

El principio de antifouling con ultrasonidos se basa en hacer vibrar el casco de la embarcación afrecuencias ultrasónicas (de 20000 a 50000 vibraciones por segundo). Estas vibraciones sonimperceptibles para el ser humano, ya que el casco se desplaza milésimas de milímetro, pero sonsuficientes para que el casco sea una superficie hostil para cualquier microorganismo que intenteadherirseaél.

Losultrasonidosformanpartedeunarecientetecnologíaquesirveparaqueelcasodelasembarcacionesnoseensucienyayudaaquepermanezcandurantemástiempolibredeorganismoseincrustaciones.

Ilustración25.Funcionamientodeantifoulingporultrasonidos.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE

Serecomiendacombinarelsistemaporultrasonidosconpinturasantifoulingparamayorefectividadymantenerelcascodelaembarcaciónenperfectoestadoduranteporlomenostresocuatroaños.Enelcasodequelapinturaantifoulingpierdasuspropiedadeselsistemaporultrasonidosseguirámantenidolaembarcaciónlibredeorganismosmarinos.

Enlosmúltiplesensayosquesehanrealizado,sehapodidocomprobarqueaplicandoultrasonidosaloscascos de las embarcaciones a frecuencias ultrasónicas determinadas, se elimina el problema de lasincrustacionesyademásnoafectaalaestructuranialrendimientodelcasco.


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Estoesdebidoaquelosmicroorganismosmarinosnosepuedendesarrollarenunasuperficiequeestásujetaaseñalesultrasónicas.

Lavibraciónproducidaporlosultrasonidossehaadecuadoparanoperjudicaraningúnelementodelaembarcaciónnitampocoalafaunamarina.

Se trabaja con amplitudes de micras (milésimas de milímetros), no obstante estas amplitudes sonsuficientesparaquelosorganismosnosedesarrollenenloscascosdelasembarcaciones.

Elsistemadeantifoulingconultrasonidoprotegecualquierzonaquedealgúnmodoestéencontactoconel casco, colas, hélices, orza, etc. Se ha de tener en cuenta que las vibraciones generadas por lostransductoresserámásdifícildealcanzarenestaszonas.

3.1.EQUIPOS

Elsistemaantifoulingultrasónicosecomponedeunaunidaddecontrol,transductoresycablesdecobrequeunenlaunidaddecontrolconeltransductor.

3.1.1.UNIDADDECONTROL

Esunprogramaúnicodefrecuenciasyarmónicosespecíficosdiseñadoparaeliminardiversosorganismosincrustantes.

Elnivelcontinuoyprecisodelultrasonidosetransmitedeformaeficazaltransductor.Cuandoseutilizandosomássistemasdetransductores,lasondassonorasprotegensucascodesdetodoslostransductoresdeformasimultánea.

3.1.2.TRANSDUCTOR

Los transductores reciben las señales emitidas de la unidad de control y las propaga en forma devibracionesportodoelcascodelbuqueparamaneterloasalvodelasincrustaciones.

Ilustración26.Equiposempleadosenelsistemaporultrasonidos.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE


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3.2.INSTALACIÓN

Elsistemaesfácildeinstalaryelpropiousuariodelaembarcaciónpuederealizarlainstalaciónmediantelasinstruccionesdondesedetallanlospasos.

Noesnecesarioqueelequipoestésometidosiemprealabateríadelaembarcación.Sepuedeelegirentreconectaralabateríadelaembarcaciónoconectarloalatomadelpuertomedianteelalimentadorquesuministraalosotrosequipos.Perosíesnecesarioqueelsistemaestésiempreconectadomientraselbarconoestáenmovimiento.

Existentransductoresquevienenconsistemadeplacasolar,queincluyenunabateríayuncontroladorqueautogestionalaenergíaparamantenerbajoprotecciónlaembarcación,inclusoenlargosperiodosdepocairradiaciónsolar.

Tampocoesnecesariosacarlaembarcaciónfueradelaguaparapoderinstalarelsistemayaquenoserequiereperforarenlaobravivadelaembarcación.

Ilustración27.Transductor.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE3.2.1.TIEMPODEINSTALACIÓN

Eltiempototalpararealizarlainstalacióndependerádeltamañoytipodebarcoydelsistemaquesehayaadquirido.Lainstalaciónsolamenterequierecolocarunoodosanillosdemontajeparaeltransductorenlaparteinteriordelcascoconresinaepoxiyunacajademandoatornilladaaunmamparoadyacente.Nodeberíallevarmásde3o4horas,aunqueserecomiendaquecuandosehayancolocadolosanillosdemontajeparaeltransductorsedejenasentarseduranteunas24horashastaqueesténcompletamentesecos.

3.2.2.POSICIÓNDELTRANSDUCTOR

Sedebecolocarenlaobravivadelaembarcación,enelcasoquelaembarcaciónseadedoblecascootipo“sándwich”sehandeencontrarzonasparaaccederalaobraviva.Enlasembarcacionesdondenotenganningúnmododeaccesoalcascoexterior,sedeberánbuscar laszonasdondelosdoscascossejuntan,sinorealizarunagujeroenelinteriorparapodercolocareltransductorenelcascoexterior.


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Ilustración28.Localizacióndeltransductorenembarcacióndedoblecasco.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE

Enelcasodequelaembarcacióntengamásdedoscascossedeberácolocartransductoresparacadacasco.Elsistemaantifoulingultrasónicosebasaenvibracionesquesepropaganporelcasco,noatravésdelagua.

Ilustración29.Localizacióndetransductorencasogeneral.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE

Laposicióndeltransductordependerádelosnúmerosdetransductoresquesequieracolocar.Enelcasodeemplearunsolotransductor,éstedeberácolocarsecercadelahéliceydelejeparaayudaraprotegerestaspiezasaisladas.

Ilustración30.Localizacióndelostransductoresadicionales.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE


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Lostransductoresadicionalessehandecolocarhaciaadelantedependiendodelaesloradelbarco.Lostransductores deben colocarse en una parte sólida del casco y lejos de las estructuras, tirantes ymamparosdelmismoparaevitaráreasquepuedantenercapasconpequeñasbolsasdeaireojuntas.

Ilustración31.Propagacióndelasondascon2transductores.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE

Ilustración32.Propagacióndelasondascon3transductores.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE

Laembarcacióntipocatamaránotrimarántieneunamangamenorquelasembarcacionesmonocasco,demodoqueparaprotegercadacascodeuncatamaránotrimaránseutilizaránmenostransductoresqueenelcasodeunaembarcaciónmonocasco.

Ilustración33.Colocaciónypropagacióntransductoresenuncatamarán.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE


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Ilustración34.Distribucióndetransductoresenbuquesmercantes.Fuente:SONIHULLUltrasonicAntifoulingsystemNRGMARINE

Cabedestacarqueelsistemaantifoulingfuncionaperfectamenteenloscascosdefibradevidrio,peroenloscascosmetálicossuefectividadesmayor.Enloscascosdemaderanofuncionan.Estoesdebidoaquelasvibracionessepropaganatravésdelcascoylamaderaesunmaterialquelasabsorbe,demodoqueesimposiblepropagarlas.


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3.3.OTRASTECNOLOGÍASENAUGE

Existenotrossistemasalternativosparalaszonasdondeexisteunagranacumulacióndefouling,comoporejemploenlastomasdemar,sistemasderefrigeracióndeaguasaladaentreotraslocalizaciones.EselcasodelossistemasMMEMarineGrowthPreventionSystem(MGPS),quesebasaenlascorrientesimprimidas.

Sufuncionamientoconsisteenelempleodecorrientes,medianteelusodeánodosdesacrificioycátodosdeaceroqueestánconectadosaunrectificadoreléctricoconuncontrolador.Elsistemageneraionesdecobreprincipalmentemedianteelectrólisisenaguasalada,estosionesfluyenenelsistemacreandoasíunambienteelcualrepelelaadhesióndemicroorganismos.Losánodosdesacrificioempleadossuelenserdehierrooaluminio,quesuelenreemplazarsecadavezquelaembarcaciónestáendiqueseco.

Lasprincipalesventajasdelsistemaporcorrientesimprimidasson:

Ø ProteccióndualantelacorrosiónyanteelfoulingØ FácilinstalaciónØ FácilmantenimientoØ Abarcandistintostiposdeembarcacionesydedistintasesloras

Elesquemadesufuncionamientoseríaelsiguiente:

Ilustración35.EsquemadefuncionamientodelMGPS.Fuente:MMEGroup"Alongerlife"


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Capítulo4.Normativaaplicadaalosproductosantifouling

4.1.MARCOLEGALSOBRELASPINTURASANTIFOULINGENLANÁUTICA

Elbiofoulingmarinopresenteenlasembarcaciones,enlosequiposmarinosyestructurasestáreconocidocomounportadormuyimportantedeplagasaecosistemasimpropiosdeciertasespecies.Siguiendolasinstruccionesdeciertosinformessobrelasincrustacionesinspeccionadasendistintosgobiernossecreandistintoscódigosacercadelbiofoulingydelaspinturasantiincrustantes.

Elprimerpasoenesteprocesofueconsiderarelnecesariodesarrollodelasprestacionesdelosantifoulingatravésdeconstantesevaluacionesenlasinfraestructurasparaasíobtenersusrespectivasaprobacionesyverificacionesenelmercadolaboral.

4.2.ESTRUCTURADELINFORME

Estosinformescreadosparaevitarlapropagacióndelfoulingenecosistemamarinoajenoalaespecieyparamejorarlaspropiedadesdelosantiincrustantessedividenen4componentes,cuyafinalidadesquelas embarcaciones que navegan entre costas estén dotadas de una correcta protección ante losorganismoscreadoresdeincrustaciones.

Supervisióndelosproductos.Laexistencianecesariadeunostercerosencargadosdesupervisarquecadapinturaantifoulingconcuerdeconsusregulacionesencuantoasuaplicación,mantenimiento,…

Certificadodevalidez. Ladisposicióndeun sistemaquecertifiquequeunapinturaantifouling seusacorrectamenteylacalidaddeéstesealaapropiadaparaquesemantenganintactassuspropiedadesantiincrustantes.

Sistemadeaprobacióndelproducto.Ladisponibilidadodesarrollodeunsistemaparaverificaroaprobarlaeficaciayrendimientodelosproductosantifouling.

Especificacionesdeproductosantifouling.ElRendimientodelaspinturasantifoulinghadeserfuncionalatodotipodetratamientosdelaobravivadelcascoqueabarcatratamientosconpinturasconbiocidaysin biocida. Estas especificaciones han de ser vigentes con todo tipo de embarcaciones que puedansuponer un riesgo de translocación de especiesmarinas en los cascos, incluyendo embarcaciones derecreo,embarcaciones comerciales y infraestructurasmóviles. Lasnormativashande considerara laspinturasantifoulingsnosimplementecomoproductossinocomounaactividaddeunsistemaconsuscaracterísticascorrespondientesyunusocorrectodeestoselementos.


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Resultados de la investigación en la necesidad de adoptar nuevos sistemas se desarrollan en análisisprevio,consultaaorganismos,síntesisyrecomendaciones.

NORMATIVAVIGENTESOBREPRODUCTOSANTIFOULING,CERTIFICADOYESTANDARIZACIÓN

Laprimera incursiónde la IMOen la regulaciónde temasrelacionadosconelantifouling fueen1990mediante el comité de protecciónmedioambiental para prohibir o limitar el uso de las pinturas queconteníanaltosnivelesdecomponentesorganoestánnicos.Lasoluciónrecomendadaqueadoptaronlosgobiernos fue eliminar el uso de pinturas antifouling que contenían TBT (Tributilo de estaño) en lasembarcacionesmenoresde25mconcascosqueno fuesendealuminioyeliminarelusodepinturasantifoulingcuyavelocidaddelixiviaciónfuesedemásde4microgramosdeTBTpordía.

LaIMOacogióel5deoctubrede2001laconvenciónsobreelcontroldeldañodelossistemasantifoulingenbuques.Estaconvenciónimplementólaprohibicióndelusodecomponentesorganoestánnicosapartirdel1deenerode2003.Másadelante,apartirdel1deenerode2008seprohibiríaelusodeTBTentodosloscascos.

Estaconvenciónseaplicaalosbarcosqueondeanbanderalacualsuinstituciónratificasucolaboraciónconelconvenio.

ElcertificadodeaprobacióndelosmétodosempleadosenelantifoulingsehadeobtenermediantelaInternationalAntifoulingSystem(IAS),tambiéncuandosehaderenovarelpermiso.

Para la aprobación del certificado por la IAS, se realizarán inspecciones mediante los partidos de laconvención como parte de los Port State Control (PSC). Las embarcaciones que no cumplan con lasespecificacionesdelaresolucióndelaconvenciónpuedenllegaraestardetenidos,expulsadosoexcluidosdetodoslospuertosquecumplenconlajurisdicciónestablecida.

LamayoríadelosgobiernosdeestadoprohibieronelusodelosTBTenembarcacionesmenoresde25mdeesloraylimitaronlavelocidaddelixiviacióndeTBTenembarcacionesmayoresde25mdeeslora.

ROLDELASSOCIEDADESDECLASIFICACIÓN

LasSociedadesdeClasificaciónseestablecieronen1760cuandolasociedadderegistroseformóconlosclientes de una cafetería y se creó Lloyd´s cuya función fuese proporcionar a losmercaderes y a lascompañíasdesegurosinformaciónsobrelascondicionesdelasembarcaciones.

Elroldelassociedadesdeclasificaciónhaidoevolucionandoconstantementealpasodelosaños.

Las Sociedades de Clasificación tradicionalmente se han mostrado al margen en cuanto a pinturas,exceptuando casos de requerimientos especiales para pinturas de tanquede lastre paraminimizar lacorrosión.Sinembargo,desdelallegadadelaConvenciónAntifouling, lasSociedadesestánllegandoaacuerdosparaayudaralosarmadoresdeembarcacionesqueestánbajosociedaddeclasificaciónparacumplirconlaconvención.

El comité por la protección del medio ambiente marino (MEPC) de la OMI ha emitido una serie dedirectricesparalasinspeccionesyloscertificadosdeantifoulingsenunaembarcación.Estasdirectricesindican que las inspecciones de las embarcaciones serán realizadas por el país del cual muestraprocedencialabanderadelaembarcación.


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LasembarcacionesobtendránuncertificadoIASunavezcumplanlosrequisitosdelaconvención.

Elcertificadodecumplimientoesbuscadoportodoslosarmadoresdelasembarcacionesypropietarios,cosaquedemuestraloconcienciadaqueestálasociedadanteestefactordelaspinturasantifouling.DetNorskeVeritasofrecelaentregadeestadocumentaciónenelprimeratraquedelaembarcación.Ensuwebofrecelosrequisitosycaracterísticasquehadetenerelsistemaantifouling.

4.3.NORMATIVADNVSISTEMASANTIFOULING

INTRODUCCIÓN

SeemplealanormativaDetNorskeVeritas[4]paraconocerlascondicionesyrequerimientosnecesariosparacumplirconlosacuerdos.

Esunanormativamuyempleadaentantouniversidadescomoenastillerosyesunadelassociedadesdeclasificaciónconmejorreputaciónactual.Todaslassociedadesdeclasificaciónmantienencriteriocomúnenelámbitodelossistemasantifouling,demodoqueprácticamenteesigualentodaslassociedadesdeclasificación.OBJETIVO

ElobjetivodeaplicacióndeestanormativaeseldedescribirlaaprobacióndeTipo(TA)paralossistemasantifouling.LosrequerimientosparalaobtencióndelcertificadoporpartedeDNVestánrecogidosenelCP0338.ElprocedimientodescritoenesteCPesaplicableparalaobtencióndelcertificadodeaprobación.

ALCANCE

ElCPdescribelosprocesosyrequerimientosenrelaciónaladocumentación,diseñoytipodeantifoulingaemplear.

El trámitedeobtencióndel certificadoconstadevariosaspectos tales comoel tipode antifoulingencondiciones líquidas y una vez aplicado según las recomendaciones del fabricante. Sin embargo, loscontrolesdecalidaddurantelapreparacióndelasuperficieylaaplicacióndelapinturanoestánincluidasenlaaprobación.

Elcertificadootorgadoporlasociedadestálimitadoaunsolofabricante.TYPEAPPROVALCERTIFICATE(TAC)

La obtención del certificado Tipo (TAC) confirma el cumplimiento de la norma del producto con losrequerimientosestablecidosparaelproducto.

Este certificado confirma la aprobacióny la conformidadde los requisitosespecíficoseneldiseñodemateriales,productosysistemas.


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DOCUMENTACIÓNNECESARIA

Para laobtencióndelcertificadodeaprobaciónporpartede laSociedaddeClasificaciónenestecasoDNV,sehadepresentarunaseriededocumentosporelfabricante.

Sehadeelaborarunalistaconformeelproductoconsusrespectivosdatos:

I. Designacióntipo,esdecirelnombredelproducto(grado)conunalistadevariantesincluidasen

elcertificadoTAdelanormativadeDNVII. Descripcióndelproducto(IDdelproducto,númeroytipodecomponentes,color,consistencia,

etc.)III. CampodeaplicaciónylimitacionesdelproductoIV. Especificacionesdelproductoquecontenga:

-Nombredemarcadelproductoantifouling-Tipodesistemaantifouling,siesautopulimentable,matrizdura,matrizblanda,silicona,etc.-Documentacióndelelementoantifouling,siactúacomobiocidaosiesperjudicialparalavidaorgánica-Tipodeadhesivo-Contenidodesólidos-Viscosidad-Biocidasactivos-Temperaturadeservicio-Limitacionesoperacionales-Limitacionesrelacionadasconlahumedad-Métodosdeaplicación-Rangodetemperaturasparalaaplicación-Instruccionespararepintar-Tiempodesecadodelproducto

V. DescripcióndelfabricanteVI. Descripcióndelcontroldecalidadincluyendocopiasdecertificadosconelnúmerodeexpediente

yfechaVII. Resultadosde test con referencias a losestándares,métodose información relevanteparael

certificadoVIII. InformaciónrelevantesobreelempaquetamientoIX. ExperienciaenserviciosisedisponedeellaX. Resultadosexperimentadossobreelproductoyunbrevereportesobresufuncionalidaden la

evaluacióninicial


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4.4.REQUERIMIENTOSGENERALES

El fabricantehadepresentarunproductoacordecon lasnormasde la ISO9001 [5]oequivalente.Elcontroldecalidadhadepasarporlasiguientelistadeespecificaciones:

• Controldematerial• Controldecalidaddelosmétodos,cantidadesyequipamientoempleadohadetenerestándaren

ISO• Trazabilidadysistemademarcado• Condicióndealmacenamientoyproceso

REQUERIMIENTOSYPRUEBASDELABORATORIO

Lacondiciónparaelcertificadodeaprobaciónesqueeltotaldeestañoseamenordel0,25%porpesoenlacapaseca.

Sieltotaldecontenidoenestañoessuperioral0,25%porpesoenlacapasecasenecesitaráuntestdelaboratorioadicional.Elcertificadodeaprobaciónsoloseentregarásielestañonoesempleadocomobiocida.

Seañadiránalostestunapruebadesecadoparacorroborarlafuncionalidad,añadiendopruebahúmedademodoopcional.Lapruebadesecadoconsistiráen:

1. Realizarunamuestraaplicandolapinturaenunaláminadeplásticoosimilardeunos10x10cm2. Dejarsecardurante2díasomásaunos20ºComásycubrirloconunplásticoblando3. LapinturahadeserretiradaenpresenciadeunperitodelaSociedaddeClasificación4. Lapruebaopcionalconsisteenunamuestramojadade100mldelrecipientedepintura.

REQUERIMIENTOSPARAELROTULADODEPRODUCTO

Todoelempaquetamientohadesermarcadoyhadecontraerlasiguienteinformación:

ü Nombredelfabricanteylogoü Direccióndelaempresadelfabricanteü Tipodedesignaciónü Tipodesistemaantifoulingü Instruccionesdealmacenamientoü Fechadefabricaciónü Númerodelote

Elrotuladohadeirdelamejorformaencuantoavisibilidad,legibilidadeindeleble.

Encuantoalaclasificaciónenlanormativaestándarestánreconocidosdoscategorías,conbiocidasysinbiocidas. Dentro de las pinturas con biocidas se pueden clasificar en matriz dura, blanda yautopulimentables.

Según los criterios enel rendimientode cada sistema se especifican las siguientes categorías para suclasificación:


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Duraciónenuso:12/24/36/60meses

Actividaddelbuque:Estático/baja/alta

Velocidaddelbuque:Baja(<10Kn),Moderada(10-20Kn),Alta(>25Kn)

Materialdelcasco:Compuestos/Madera/Acero/Aluminio/Caucho

Riesgodefoulingenambiente:Bajo/Alto

Para laclasificaciónde losproductosantifoulingalrededordelmundoseadoptael sistemaempleadodentrode laArmadade losEstadosUnidosquemuestraunaclasificaciónde losproductosantifoulingsegúnsusespecificacionesyrendimiento.Araízdeestesistemalaclasificaciónseríalasiguiente:

TIPODEPRODUCTO

TipoI.Últimacapadepinturaablativa(Conbiocidas)

TipoII.Últimacapadepinturano-ablativa(Conbiocidas)

TipoIII.Últimacapadepinturano-ablativa(Sinbiocidas)CLASEDEPRODUCTO

1. Aptoparausoenmaterialescompuestos2. Aptoparausoenmadera3. Aptoparausoenmetalesaexcepcióndealuminio4. Aptoparausoenmetalesincluyendoaluminio5. Aptoparausoencaucho

GRADODEPRODUCTO

A. ParaembarcacionesmásestáticasyestructurasB. ParaembarcacionesdepocaactividadC. ParaembarcacionesdealtaactividadD. Paraembarcacionesdebajavelocidad(<10nudos)E. Paraembarcacionesdemedianavelocidad(10-20nudos)F. Paraembarcacionesdealtavelocidad(>25nudos)

SISTEMADEAPLICACIÓN

a. Cada12mesesb. Cada24mesesc. Cada36mesesd. Cada60meses

Para el certificadodeun tipodepintura seprocedería a seguir con la lista anterior demodoqueunproductoenconcretoseríaporejemplocertificadocomoTipoI,Clases1,2,3&5,GradosB&D,Aplicaciónc.

Deestemodoesmássencilloclasificarelproductoyconocerlaspropiedadesdelproducto.


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4.5ESPECIFICACIONES/RENDIMIENTODEPRODUCTOSSEGÚNELTIPO

SISTEMASQUEEMPLEANBIOCIDAS(TIPOIYII)

EstosproductossetestanmedianteelmétodoAS1580.481.5.Paraobtenerelcertificadoestándar,nosedeberíadeencontrarfoulingpersistenteen12mesesentemperaturayairetropical.ParalosproductosdetipoIenespeciallosquecontengangradosCyFsehadeasegurarquecumplenconlos12mesesdeduracióndeprotecciónestablecidosporelfabricante.

ParalosproductosdetipoIIconaplicacionesbosuperioressehanderealizartestconelmismométodoanteriordeAS1580.481.5.Paraestetipodeproducto, lasaplicacionesmayoresqueunaaplicación‘a’requiereunsistematécnicodeespecificaciónyaplicación.

LaspinturasdetipoIparaaplicaciones‘b’osuperiorrequierenunacombinacióndepruebasestáticasydinámicasestableciendounciclodinámicodecondicionesestáticasy/ocuantificarelgradodeablaciónavelocidadesnormales.

SISTEMASSINBIOCIDAS(TIPOIII)

Con el reciente desarrollo de pinturas sin biocidas se han expuesto vacíos legales en las normativasexistentesencuantoalaspinturasantifouling.

El método más apropiado para probar este tipo de pinturas sería exponiéndolas a fouling marino ydeterminar ladificultadquetieneelfoulingparaadherirse.Segúnlasespecificacionesdelproductoseestimaríanunosresultadosaproximados.

LaArmadaestadounidensesigueestaspautasdeciclosdeinmersióndematerialconestaspinturasencanalesdeensayoysusposterioresobservacionesencuantoalaspropiedadesdelproductoempleado.

Algunos sistemas antifouling sin biocidas como las pinturas de Fibreflock supuestamente han dedeteriorar el fouling. Para evaluar este deterioro sobre el fouling se realizan pruebas con elmétodoAS1580.

Capítulo5.Costesadicionalesdebidosalbiofouling

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5.1.INTRODUCCIÓNALESTUDIO

Las incrustaciones en el casco de las embarcaciones cuesta a la industria naval unosmilmillones dedólarescadaañoencuantoaexcesodecombustible,segúnClaesSkat-Rørdam,eldirectordemarketingdelfabricantedepinturasdanésHempel.RefiriéndosealaConferenciaMarítimoTécnicacelebradaenCopenhagueenOctubrede2015,citócifrasobtenidasdeDNVGL(basandoesosdatosenlosobtenidosdeenlaCoalicióndeEmbarque)tanaltascomo30milmillonesdedólaresalaño.

Estascifrassinembargoestánbasadasenunpreciodecombustiblede500dólareslatonelada.

Lascapasdepinturaantifoulingsonelelementoquehacequeunaembarcaciónseaeficiente.SegúnelSr.Skat-Rørdam,Elfoulingpresenteenelcascodeunaembarcaciónpuedeañadirunaumentodel2%encuantoaconsumodecombustible.Sisebuscaahorrarengrancantidadenunaembarcación,sehadeaplicarunacapadepinturaantifoulingdebuenacalidad.

Muchosdelospropietariosoptanporescogerlacapadepinturamáseconómicayahorrareneseaspectoyaqueeselarmadorelquepagaelcombustible.Sinembargoúltimamentelosarmadoresestánsiendomáscuidadososalahoradecomprarelcombustibleparalaembarcación.Paraelloseaconsejaemplearunacapaapropiadapara laembarcaciónconcretayaquenotodos losantifoulings funcionan igualentodoslosbarcossinoqueparacadatipodeembarcaciónexisteunapinturaantifoulingquepresentarámejorespropiedades.

5.2.METODOLOGÍAEMPLEADAPARADETERMINARELCOSTE

Enelaño2000seadoptóunametodología[6]paradeterminarelcosteextraqueconllevaeltenerunaembarcacióncon incrustacionesyasíobservar lasventajasybeneficiosde lossistemasantifouling.Lainformación empleada para elaborar estemétodo ha sido obtenida de representantes de compañíasnavierasydeindustriasfabricantesdeestetipodepinturas,ademásdeinformacióndeastillerosdeIndia.

Esnecesarioconocerelcosteadicionalquesuponeviajarconunaembarcaciónconfoulingincorporadoparadeterminarelcostede lossistemasantifouling.Deahí la importanciadeobtenerdatossobre lasembarcacionesparacompararsuscostesoperativosconysinincrustacionesantesdeponerlaseneldiqueseco.

Loscostesadicionalesproducidosporelfoulingmásimportantesqueseestudianacontinuaciónsonelaumentodecombustible, loscostesdeoperaciónenvelocidadesreducidasde laembarcación,costesoperacionalesdelaembarcaciónendiqueseco,costesenlasdistintaspinturasaemplear,etc.

Paraelestudiodelrendimientodelaspinturasantifoulingsecomparanlasprestacionesdelosbarcossinadhesiónde fouling antesdel dique seco y conembarcacionesque llevan consigo incrustaciones. Los


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parámetroscomocostesoperacionalesdiarios,estanciaendiquesecoyconsumodecombustiblesonlosutilizadosenlacomparación.

5.2.1.COSTEOPERACIONALDIARIO

Losdatosparaelcosteoperacionaldiario(DOC)sepuedenobtenerparaembarcacionesindividualesdela industria naval. DOC incluye datos como los salarios de la tripulación, reparaciones, recambios,inspecciones periódicas, diésel, aseguradoras, costes administrativos, miscelánea y costes deamortización.

5.2.2.COSTEOPERACIONALADICIONALDEBIDOALFOULING

Loscostesadicionalesdebidosalfoulingincluyenelaumentodelconsumodecombustibledebidoaladisminución de la velocidad del buque por las incrustaciones. Estos costes adicionales se calculanmediantelasiguienteformula:

𝑪𝑨 = 𝑪𝒔𝒑 + 𝑪𝒇𝒄

EnlaqueCAsonloscostesadicionalesdebidosalfouling,CspeselaumentodecostedebidoalapérdidadevelocidadyCfceselaumentodelcostedelconsumodecombustible.

I.CÁLCULODEAUMENTODECOSTEDEBIDOALAPÉRDIDADEVELOCIDAD(CSP)

Seasumequeunbuquemoviéndosea1nudo(kn)develocidadviajaa1millaporhora(establecidoporlaindustrianaval).Enconsecuencia,sepuedecalcularlapérdidadevelocidadduranteundía.Pararealizarelsiguientecálculosehadeaplicarlalógicadeamenorvelocidaddebidoalfoulingsignificarámástiempodenavegaciónportantomásdíasenaltamar,demodoqueparaobtenerelCspsemultiplicaelnúmerodedíasaumentadosdebidoalapérdidaenvelocidadporelcosteoperacionaldiariodelbuque(DOC)talycomosemuestraenlasiguienteformula:

𝑪𝒔𝒑 = 𝑫𝑶𝑪 ∗ 𝑫𝒊

EnlaqueCspeselcostedebidoalapérdidadevelocidad,DOCeselcosteoperacionaldiariodelbuqueyDisonelnúmerodedíasaumentadosporlaspérdidasenvelocidad.II.CÁLCULODEAUMENTODECOSTEDEBIDOALAUMENTODECONSUMODECOMBUSTIBLE(CFC)

El aumentode consumode combustible y en consecuencia el aumentodel coste de éste se calculanmediantelacantidaddefuelextranecesarioyelpreciodeéste.Paraestudiarelaumentodecombustibledebidoalfouling(Cfc)secalculanlosdostiposdefuelempleadoscomosonelFuel-OilyelDiésel-Oil.SupreciodebidoalaextraccióndedatosdelaIndiarondaba33600rupias/toneladaequivalentesaunos490


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dólares/toneladay46200rupias/toneladasequivalentesaunos670dólares/toneladaencuantoalDiésel-Oil.5.2.3.COSTEDELDIQUESECO

Elfoulingreduceelintervalodetiempoquehadepasareneldiquesecounaembarcación.Elrealizarunaestanciaendiquesecoadicionalsueleocurrirdebidoalacantidaddefoulingenelcasco.

Elcostedeldiquesecoincluyetambiénelcosteoperacionaldiariodelbarcodurantelosdíasqueestáendiqueseco.Portantoelcostetotalseriaelsiguiente:

𝑪𝒅𝒔 = 𝑬𝒅𝒔 + (𝑫𝑶𝑪𝒅𝒔 ∗ 𝑫𝒅)

EnlaqueCdseselcostetotaldeldiqueseco,Edssonloscostesporentrarendiqueseco,DOCdseselcosteoperacionaldiarioduranteeldiquesecoyDdsonelnúmerodedíasrequeridosdeestanciaendiqueseco.

5.2.4.PÉRDIDASDERÉDITODEBIDOALFOULING

Laspérdidasderéditodebidasalfoulingincluyenlaspérdidasocasionadasporlareduccióndevelocidadylaspérdidasocasionadasporlaestanciaendiqueseco.Paraelcálculodeestosparámetrosseaplicalasiguientefórmula:

𝑳𝑹𝒇 = 𝑳𝑹𝒔𝒑 + 𝑳𝒅𝒅

Donde LRf son las pérdidas de rédito debidas al fouling, LRsp son las pérdidas de rédito debidas a lareduccióndevelocidaddelaembarcaciónyLRddsonlaspérdidasderéditodurantelaestanciaendiqueseco.A.PÉRDIDASDERÉDITODEBIDASALAREDUCCIÓNDEVELOCIDADDELAEMBARCACIÓNLRSP

Secalculanmediante:

𝑳𝑹𝒔𝒑 = 𝑭𝑹 ∗ 𝒅

DondeLRspsonlasPérdidasderéditodebidasalareduccióndevelocidaddelaembarcación,FReselfletamentoporviajeydeselaumentodedíasdeviajedebidoalareduccióndevelocidad.


56

B.PÉRDIDADERÉDITODURANTELAESTANCIAENDIQUESECO

Duranteelperiododediquesecolasembarcacionespermaneceninoperantes.Demodoqueelarmadordelbarcopierderédito.Comolosfletamentosporviajeestánenauge,estehechocreadisconformidadenelsectornaval.Estaspérdidassecuantificandelsiguientemodo:

𝑳𝒅𝒅 = 𝑭𝑹 ∗ 𝑫𝒅

DondeLddsonlaspérdidasderéditodurantelaestanciaendiqueseco,FRsonlosfletamentosporviajeyDdeselnúmerodedíasrequeridosdeestanciaendiquesecodelaembarcación.

5.2.5.COSTETOTALDELFOULING

El coste total ocasionado por el fouling se puede calcular como el sumatorio de todos los costesadicionalesmostradosanteriormente;quesonelaumentodecostedebidoa lapérdidadevelocidad,aumentodecostedebidoalaumentodeconsumodecombustible,costetotaldeldiquesecoypérdidasderéditodebidoalfouling.

Demodoque:

𝑪𝑨 = 𝑪𝒔𝒑 + 𝑪𝒇𝒄 + 𝑪𝒅𝒔 + 𝑳𝑹𝒇

Donde:

CAeselcosteadicionaldebidoalfouling

Cspeselaumentodecostedebidoalapérdidadevelocidad

Cfceselaumentodecostedebidoalaumentodeconsumodecombustible

Cdseselcostetotaldeldiqueseco

LRfsonlaspérdidasderéditodebidoalfouling

Portantoelcostedelfouling(CF)esunafuncióndedistintosfactoresysecalculadelasiguientemanera:

𝑪𝑭 = 𝑫𝑶𝑪 ∗ 𝒅𝒊 + 𝑪𝒇𝒄 + 𝑬𝒅𝒔 + 𝑫𝑶𝑪𝒅𝒔 ∗ 𝒅𝒅 + 𝑭𝑹 ∗ 𝒅𝒊 + (𝑭𝑹 ∗ 𝒅𝒅)

Donde:

DOCeselcosteoperacionaldiariodelbuque

Disonelnúmerodedíasaumentadosporlaspérdidasenvelocidad

Cfceselaumentodecostedebidoalaumentodeconsumodecombustible

Edssonloscostesporentrarendiqueseco


57

DOCdseselcosteoperacionaldiarioduranteeldiqueseco

Ddsonelnúmerodedíasrequeridosdeestanciaendiqueseco

FReselfletamentoporviaje

Laeficienciadelossistemasantifoulingesproporcionalmenteinversaalcostecausadoporelfouling.Portantolaeficienciasepuedemedirmediante:

𝑬𝜶𝟏𝑪𝑭𝒊

𝑬 = 𝑲 ∗ 𝑪𝑭

DondeKesunaconstanteyCFesel costedel foulingcalculadoanteriormentecomoel sumatoriodecostes.

5.3.APLICACIÓNPRÁCTICADELMÉTODOAEMBARCACIONES

Elanteriormétodohasidoaplicadoa120embarcacionesparadeterminarelcostequeconllevaelfouling.ParalaobtencióndedatosdelasdistintasembarcacionesserealizaroncuestionariosalosresponsablesdeempresasfabricantesdepinturasenelámbitonavalparaobtenerdatosmásprecisosyseorganizaronmediantehojasdedatosExcel.

Lasembarcacionesseleccionadasparaelanálisisquedanenunrangode150mhasta250mdeeslorayconTRB(ToneladasdeRegistradoBruto)desde20.000hasta40.000.

EsterangodecaracterísticasfueelseleccionadodebidoaquelaConvencióndeSistemasAntifoulingesaplicableaembarcacionesporencimade400TRB.Másadelantecomoobjetivodelanálisisseclasificaranen3categoríasenfuncióndelcostedebidoasusTRB’s.5.3.1.ANÁLISISDELOSDATOSCOSTEOPERACIONALDIARIO(DOC)

Losdatosempleadosparaelcosteoperacionaldiariode losbuquesseobtienende la industrianaval.Como se ha mencionado anteriormente, DOC incluye los salarios de la tripulación, reparaciones,aseguradoras,costesadministración,…

EnlasiguientetablasemuestranloscostesdecadabuqueenfuncióndesuTRB


58

Tabla2.Costeoperacionaldiariodelasembarcaciones.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwala

Pangam.30Enero2015

Embarcación(TRB) Costeoperacionaldiario(DOC)(dólares)

Menosde20.000 5.73020.000-30.000 6.606Másde30.000 11.275

COSTEADICIONALDEBIDOALFOULINGA.INCREMENTODELCOSTEDEBIDOALAREDUCCIÓNDEVELOCIDAD

Paracalcularloscostesadicionalesdebidosalfoulingexistenteenelcascoseempleaunavelocidadmedianormalde14nudosyunavelocidadreducidadebidaalfoulingdeunos8,5nudos.EstosnúmerossonextraídosdedosviajesrealizadosdesdeSanFranciscohastaYokohama,enelcual lamayordiferenciaexistenteentrelosbuquesesqueelbarcoconincrustacionesporfoulingperdíadelos14nudosalos8,5nudos.

Estecosteadicionaldebidoalareduccióndevelocidadseclasificaentrescategoríasdiferentesdebuques.Segúnlosdatosobtenidosexistíaunapérdidade1,4knenlavelocidadmediaconun31,67%defoulingenloscasosenlasbuquesdelaprimeracategoríademenosde20.000TRB.MientrasembarcacionescuyoTRBvaríaentre20.000-30.000perdían1,3kndevelocidadconun18,22%defoulingenelcasco.Asimismolasembarcacionesconmásde30.000TRBteníanunapérdidamediade1,7knconun22,75%defoulingenelcasco.

Porlotantoexisteunincrementoenelnúmerodedíasdeviajecosaqueincrementaelcosteoperacionaldiario.Elcosteadicionaldebidoalareduccióndevelocidadsemuestraacontinuaciónenlasiguientetabla.


59

Tabla3.Incrementodelcostedebidoalareduccióndevelocidad.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyan

andPrajwalaPangam.30Enero2015

Embarcación(TRB)

Costeoperacional

diario(dólares)

Velocidadnormal

embarcación(nudos)

Velocidadembarcaciónconfouling(nudos)

Reduccióndela

velocidadacausadelfouling(nudos)

Incrementodedíasde

viajedebidoalareducción

delavelocidad(días)

Incrementodelcostedebidoalareducción

delavelocidad(dólares)

Menosde20.000 5.730 12 10,6 1,4 3 17.190

20.000-30.000 6.606 12 10,7 1,3 2,1 13.875

Másde30.000 11.275 13,9 12,2 1,7 2 22.550

Latabla4calculaelcostedebidoalretrasoenelviajeacausadelasincrustacionesenelcasco.Enestecasoestudiadoseasumequeelbuquehadecubrirunadistanciade5000millasconunavelocidadde1kn/mn (establecido por las industrias navales). Se observa que cuando el buque esta lleno deincrustacionesseretrasaunos2-3díasencubrirladistancialoqueimplicaunaumentodelcostede5.730$a17.190$parabuquesdemenosde20.000TRB’s.Unatendenciasimilarseobservaenembarcacionesquevande20.000a30.000TRBcomotambiénenbuquesdemásde30.000TRBqueincrementaríade6.606$a13.875$yde11.275$a22.550$respectivamente.

B.INCREMENTODELCOSTEDEBIDOALAREDUCCIÓNDEVELOCIDAD

Se observó que de los datos obtenidos de los buques existía un incremento de 2,5 Toneladas/día encuantoaconsumodecombustibleparabuquesdemenosde20.000TRBconun31,67%defouling.CasosimilarexistíaenlasembarcacionescuyoTRBvaríaentre20.000-30.000conun18,22%defoulingenelcasco ya que consumían unas 2 Toneladas/día de combustible adicional. Además en el caso de lasembarcacionesconmásde30.000TRBteníanunincrementodelconsumode2,7Toneladas/díaconun22,75%defoulingenelcasco.

Estos resultados muestran que el aumento de coste operativo de un buque debido al consumo decombustibleadicional,aumentaen1.160$enembarcacionesmenoresa20.000TRB,enlosbuquesentre20.000 y 30.000 TRB se observa un aumento de 650 $ y en buques demás de 30.000 TRB existe unincrementode835$.

Estosdatosmostradosanteriormentesepuedenobservarenlasiguientetabla:


60

Tabla4.Incrementodelcosteendiferentesembarcacionesdebidoalincrementodelconsumodecombustible.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’s

hull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero2015

Embarcación(TRB)

Consumonormal(Toneladas/dia)

Consumoconfouling

(Toneladas/dia)

Incrementodefueldebidoal

fouling(Toneladas)

Incrementodelcostedebidoalaumentodel

consumo(dólares)

Menosde20.000

19 21,5 7,5 1.160

20.000-30.000

19,1 21,1 4,2 650

Másde30.000

20 22,7 5,4 850

COSTEDELAESTANCIAENDIQUESECO

El costede laestanciaendique secoesuna sumade todos losgastosduranteelperiododepintadodurante el dique seco y los costes operacionales durante los días en estancia en dique seco. Estainformaciónsemuestraenlasiguientetabla:

Tabla5.Costedeldiqueseco.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.30Enero

2015

Embarcación(TRB)

Costedelapintura(dólares)

Costealquilertotalporpintar

duranteeldiqueseco(dólares)*

Gastosendiqueseco(dólares)

Costeoperacional

diariodurantedique

seco(dólares)(DOCds)

Costeoperacional

totaldurante

diqueseco(dólares)

Costedeldiqueseco(dólares)**

(Cds)

Menosde20.000 29.470 313 29.784 2,85 19.855 49.640

20.000-30.000 31.260 313 31.570 5,19 25.794 57.544

Másde30.000 36.615 313 36.930 8,31 58.140 95.067

*Costedelalquilertotal=alquilerdiario*núm.dedíaspintando

**Incluyeelcostedelapintura,elalquilerdeldiquesecoyloscostesoperacionalesdurantediqueseco


61

PÉRDIDASDERÉDITODEBIDOALFOULING

Laspérdidasderéditodebidoalfoulingincluyenlaspérdidasderéditodebidasalareduccióndevelocidadylaspérdidasderéditodurantelaestanciaendiqueseco.

A.PÉRDIDASDERÉDITODEBIDASALAREDUCCIÓNDEVELOCIDADDELBUQUE

Lareduccióndelavelocidaddelbuquedebidoalfoulingderivaa lapérdidaderédito.Estapérdidaesequivalentealapérdidadefletamentoporviajedebidoalnúmerodedíasadicionalesdeviaje.Lapérdidaderéditodebidaalareduccióndevelocidadestárepresentadaenlasiguientetabla.

Tabla6.Pérdidasderéditodebidoalareduccióndevelocidad.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanand

PrajwalaPangam.30Enero2015

Embarcación(TRB)

Velocidadnormal

embarcación(nudos)

Velocidadembarcaciónconfouling(nudos)

Reduccióndela

velocidadacausadelfouling(nudos)

Incrementodedíasdeviajedebido

alareduccióndelavelocidad(días)(di)

Pérdidasderédito

debidoalareduccióndevelocidad

(dólares/día)(LRsp)

Menosde20.000 12 10,6 1,4 3 4689

20.000-30.000 12 10,7 1,3 2,1 18383

Másde30.000 13,9 12,2 1,7 2 18755

B.PÉRDIDADERÉDITODURANTEELPERÍODODEDIQUESECO

Elincrementodeperiodoeneldiquesecocausatambiénpérdidasdederédito.Estaspérdidassepuedencalcularmediantelosfletamentosdeviajeperdidosdurantelosdíasadicionalesestandoeneldiquesecodebidoalfouling.Estainformaciónsemuestraenlasiguientetabla:

Tabla7.Pérdidaderéditoduranteestanciaeneldiqueseco.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanand

PrajwalaPangam.30Enero2015

Embarcación(TRB)

Númerodedíaseneldiqueporpintado

Tarifadefletediaria(dólares)

Pérdidaderéditoduranteestanciaeneldiqueseco(Ldd)(dólares)

Menosde20.000 7 2500 10.941

20.000-30.000 7 14000 61.265Másde30.000 7 15000 65.640


62

COSTETOTALDELFOULING

Elcostetotaldebidoal foulingsecalculamediante lasumadetodos loscostesadicionalesdebidosalfoulingcalculadosanteriormente,esdecir,elsumatoriodelincrementodelcostedebidoalareducciónde velocidad, coste de la estancia en dique seco y pérdidas de rédito debido al fouling. Los costesadicionalessemuestranenlatabla8.Estatablaesunatablaresumendetodosloscostesadicionalesqueocurrenenlosbuquesdebidoalfouling.Estatablasemuestraacontinuación:

Tabla8.Costeadicionaldebidoalfouling.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyanandPrajwalaPangam.

30Enero2015

Embarcación(TRB)

Incrementodelcostedebidoalareducción

delavelocidad(dólares)(Csp)

Incrementodelcostedebidoal

aumentodelconsumo(dólares)(Cfc)

Costedeldiqueseco(dólares)(Cds)

Pérdidasderédito

debidoalareducción

develocidad(dólares/día)

(LRsp)

Pérdidaderéditodurante

estanciaeneldiqueseco

(dólares)(Ldd)

Costeadicionaldebidoalfouling(dólares)(CA)

Menosde20.000 17.415 1.173 49.640 4689 10.941 83.844

20.000-30.000 14.066 656,4 57.544 18383 61.265 151.911

Másde30.000 22.863 844 95.067 18755 65.640 203.158

Seobservaqueexisteunincrementodel85%enelcostetotalenlosbuquesdemenosde20.000TRB,unincrementodel133%enbuquesentre20.000y30.000TRByunincrementodel118%enbuquesdemásde30.000TRBdebidoalaactuacióndelfoulingenelcasco.

Esteestudiodemuestraque ladisposicióndeunbuensistemaantifoulingesesencialparaprevenir laaparicióndeésteyevitarloselevadoscostesadicionalesqueprovoca.Debidoaladificultaddeobtencióndedatossobrecuaneficazresultaunsistemaantifoulingesteestudioes lomásparecidoposiblea loscostesestimadosprovocadosporestefenómeno.Unavezseconsiganmejoressistemasdeobtencióndedatosparalaspinturasantifouling,sepodránmostrarresultadosmásprecisos.


63

5.4.CONCLUSIÓNDELESTUDIOCOMPARATIVO

ElaumentoderugosidaddelcascodebidoalfoulingprovocaelaumentodeconsumodecombustiblequeasuvezimplicaunaumentodelasemisionesdeCO2.

En el año 2007, Westergaard mediante su regla del dedo indicó que por cada 10 micrómetros derugosidadseaumentaaproximadamenteun1%elconsumodecombustible.

Laresistenciaalafricciónpuedeserenlamayoríadeloscasosel90%delaresistenciatotalinclusosiloscascosestánlibresdefoulingysonmuylisos.Acausadelfoulinglaresistenciaalafricciónenloscascosaumentaconsiderablemente,apesardequepartedelainfluenciaesproducidaporeltipoycantidaddefoulingexistente.Enalgunoscasoslaresistenciaalafricciónparavelocidadesentre5y15nudospuedeaumentarun5%debidoaloslimospresentesenloscascos.

Como conclusión del estudio comparativo de costes entre un buque con fouling y otro en perfectascondicionesseadjuntalasiguientetabla:

Tabla9.Comparaciónentrecostesconysinfoulingadheridoenelcasco.Fuente:Propia,Basadoen”Amethodforanalysisofcostsandbenefitsofantifoulingsystemsappliedonship’shull”porSangeetaSonak,AshaGiriyan

andPrajwalaPangam.30Enero2015

Embarcaciónsinfouling Embarcaciónconfouling

Embarcación(TRB)

Nºdías DOC($)

CosteTotal($)

Nºdías Csp($)

Cfc($)

Cds($)

Ldd($)

LRsp($)

CA($)

CosteTotal($)

%incrementa

do

Menosde

20.00017 98.684 98.684 20 17.415 1.173 49.640 10.941 4689 83.844 182.52

8 85

20.000-

30.00017 113.86

6113.86

6 19 14.066 656,4 57.544 61.265 18383 151.911

265.777 133

Másde30.000 17 171.46

9171.46

9 17 22.863 844 95.067 65.640 18755 203.158

374.627 118

Elempleodeunsistemaantifoulingdecalidadpuedereducirenormementeelimpactoenelcascoyporlotantoungranahorroencuantoacostesadicionalesdebidosalfouling.Sinembargo,elmercadodeproductos antifouling mueve alrededor de 250 millones de dólares al año que es bastante poco encomparación con el aumento del coste de registros y otro tipo de certificados de aprobación paraproductos.

Desde laAsociacióndeSistemasAntifoulingseprohibieron laspinturasantifoulingbasadasenestaño,debidoaestaconvenciónsedestinaronrecursosalainvestigaciónenpinturasantifoulingsinbiocidas,queevitandañarelmediomarino.Seexaminarondistintoscompuestosparahacerlacomparativaentreprestaciones. Se comparó la pintura Hempasil basada en componentes de silicona y una pinturaautopulimentable convencional. Para el buque demayor eslora se observó que existía un ahorro decombustibleentre1800y7800toneladasalañooentérminoseconómicosunahorrodeentre0,6y2,6millonesdedólaresalaño.


64

Capítulo6.Definicióndeunaherramientawebsobreantifouling

6.1.PROBLEMÁTICA

Enelmundodelanáuticaexisteninfinidaddeproductos,marcas,empresas,sinembargo,existenpocasherramientas para el usuariomedio que es propietario de una embarcación de recreo la cual utilizaduranteelveranoynecesitaconsejooayudapararealizarsucapadeproteccióndepintura.Apesardelaexistenciadeportalesoforosdondesediscutenestostemasnoexisteunportalglobalizadodondeelusuariomediosepaconexactitudquepinturaemplearyconquecantidadyqueprecioeselrazonable.

Generalmentelospreciosdeestosproductosenlacompraatercerosestánporencimadelamediayalnoexistirunconocimientomayoritariodeéstosporlosusuarios,suelenacabarpagandodemásporunproductoquepuedecostarbastantemenos.Parasolucionaresteproblemaexistenteacontinuaciónsepresentaunapropuestadeserviciowebenelquelosusuariospuedanaccederdeformagratuitayescogerelmejorproductoyalmejorprecio,consiguiendoasí,unabuenaaproximaciónalaseleccióndelproductomásóptimoquepuederesolversuproblemadebiofouling.

6.2.CREACIÓNDELPORTALWEB

Debidoalaproblemáticaanterior,laideaprácticadeestetrabajocentradoenlaspinturasantifouling,eslarealizacióndeunportalwebparaquecualquierusuariopuedaconsultarsegúnlascaracterísticasdesuembarcaciónquétipodepinturaeslamásapropiadaysucorrespondientepreciosintemoraescogerunproducto inadecuadoopagarmás,debidoa laespeculaciónque ciertosproductosde consumoenelmercadodelanáuticaderecreoexperimentan,sobretodo,siseestáeneláreadeinfluenciadelpuertoenquesetieneamarradalaembarcaciónyavecesqueaprovechanlasituacióndedesconocimientoporpartedeunsectorampliodelosusuarios.

ParalacreacióndelawebconceptualseempleaelsoftwareMicrosoftofficePublisherelcualpermitecrearunawebvisualamedidadelusuario.Eldiseñocreadoessimpleysencillodemodoquecualquierusuariohabituadoanavegarporlaredpuedahacerusodeesteportal.

Elportaldisponededistintaspartes:

Sedisponedeuncatálogoconunagranvariedaddeproductosdelasempresasconmayorreputacióninternacionalyconlasmejorestecnologíasenlaelaboracióndesuspinturas.EstecatálogoestáformadopordistintosproductosalmacenadosenunabasededatosAccesendistintastablas.

Lafuncionalidaddelportalwebpermitiríaentreotrasacciones,realizarlassiguientesaccionesbásicas:


65

ü Disponerdeuncatálogoonlineparaqueunusuariocualquierapuedaobtenerinformaciónyver

lascaracterísticasdeformadetalladasobreelproductoquequieraü Unmododebúsquedaconfiltroenelcualintroduciendounaseriededatossobrelaembarcación

queposeeelusuario,elsistemapuedadeducirmediantelabasededatosimplementadaenelportalquéproductoeselmásadecuadoenfuncióndelosdatosintroducidos.Añadiendoademásunaopcióndefiltradoporprecio

ü Unaventanadeclientesenlacualpermitaalusuarioregistrarsedeformagratuitayasípodercomprardeformadirectaoindirectavíaelportalwebelproductoseleccionado

ü Unaventana y enlacesdirectos a la listadeProveedoresmás importantes enelmundode lanáuticaconsusrespectivosdatosalmacenadosenlabasededatoscreada

Para la creacióndel portal se creanprincipalmente 5 apartados en los que sepermite ver unabrevedescripción del portal, otra ventana de información relativa sobre el portal en cuanto a ubicación,contacto,teléfonoymail.Unavezcreadaslasventanasdeinformaciónmásgeneralsecreaelcatálogodeproductoscontodoslosproductosexistentesenlabasededatosdondeaparecenlosmásvendidosalos usuarios en la ventana principal. En la ventana del catálogo se permite filtrar la búsqueda porfabricanteoporcualquierotrocampocreadoenlabasededatos,loquepermiterealizarbúsquedapor:

• Tipodeembarcación• Materialdelcasco/Zonadeaplicación• Color• TipodeAntiincrustante(Matrizdura,matrizblanda,autopulimentable)• Precio*

*Encuantoalpreciodebidoaquelainformaciónobtenidasobrelosproductosesatravésdeloscatálogosnosedisponedeunprecioexactoparacadaproducto.Deestaformaamododesoluciónparaobtenerprecioyacuerdoconlosfabricantessepodríancrearacuerdosentreportalyfabricanteparalaobtencióndeprecioscompetitivosenelmercadoyestablecerunmargendebeneficiodel5%comointermediarioentrefabricanteyusuario.

También se incluirán en el portal web los vínculos con los fabricantes de cada pintura añadiendo suteléfonodecontacto,sudirección,sudireccióndecorreoelectrónicoysuspáginasweb.

Deestemodoeldiseñodelportalwebquedaríadelasiguientemaneracomosemuestraenlasiguientefigura:


66

Ilustración36.Páginaprincipaldelportalweb.Fuente:Propia

Enlapáginaprincipaldelportalsepuedeobservarunabrevedescripcióndelportalysusfuncionalidadesconunaseriedecontactosparaunamayorfacilidadparaelusuariopodercontactarconelportal.

Lasiguienteventanadelportalesladeinformacióndecontactoquesemuestraenlasiguientefigura:

Ilustración37.Ventanadeinformacióndecontacto.Fuente:Propia


67

Enlaventanadeinformacióndecontactosepuedeverconmásdetallelaubicacióndelasededelportaljuntoa las indicacionesparapoderaccedera la facultaden transportepúblicoyunmapaadjuntodegooglemapsconsuubicaciónexacta.

Unavezelusuarioconocelaempresaylosmétodosdecontactosobreellapuedeaccederalcatálogodeproductosquetieneunlistadodeproductosdeloscualessepuedefiltrarsubúsquedapordistintoslosdistintoscamposestablecidosenlabasededatoscomoporejemplofabricante,aplicación,tipodematriz,precio,etc.

Elcatálogounavezfiltradoapeticióndelusuariotienecomoaspectoeldelasiguienteilustración:

Ilustración38.Ventanaconlalistadeproductosdisponible.Fuente:Propia

NOTA:Comosehaexplicadoanteriormenteenlacreacióndelabasededatos,alnodisponerdecontactoconlosproveedoresnosepuedeasignarunpreciodefinitivoencadaproducto.Sinembargo,sepuedenestablecer convenios con dichos fabricantes para obtener un precio y permitir la transacción entrefabricanteyusuarioyobtenerunporcentajedebeneficiocomointermediario.

Enelcasoqueelusuarioesté interesadoenunproductoyquieraconocermás informacióndetalladasobre dicho producto simplemente haciendo click sobre “Más” automáticamente se despliega lainformación detallada sobre el producto como se muestra en la siguiente figura sobre un productocualquiera:


68

Ilustración39.Ventanaampliadadeseleccióndeproducto.Fuente:Propia

EnelcasoqueelusuarioestéinteresadoenHempelSilicOneseabreunaventananuevaenlaquetienedisponibleunadescripciónmásdetalladasobrelascaracterísticasdelproducto,gammadecoloresyelusomáshabitualdelproductoenrelaciónalasembarcaciones.

Enelportalseañadenlasfuncionesdelistadeserviciosexplicadosanteriormente.Enestalistaelusuariopuederegistrarseenlazonaclientesparaaccederadescuentosexclusivos,obtenerpuntosalrealizarlascomprasyposteriormentecanjearlospordescuentosenproductosyobtenerun registrode todas lascompras realizadas al detalle lo que facilita las futuras compras del usuario en el portal. También sedisponedeunazonadedescuentosenlaquecadamesdelañosedispondránenfuncióndelatemporadadenavegaciónunaseriededescuentosparatodoslosusuariosencuantoalosproductosmásdestacados.Enel casoqueel usuario esté registradoenel portal obtendráun5%extradedescuentoendichosproductos.

En esta sección del portal es donde se realizan las compras de los productos una vez se hanpreseleccionadoenelcatálogoapareceránenlasecciónparapoderfinalizarlacompra.Yfinalmenteseañadeunaguíadeseguridadenlacualsemuestranunaseriedeinstruccionesyprecaucionesparatodoslosusuariosquedecidanrealizarelpintadoporsumano.

Todasestasopcionessemuestranenlasiguientefigura:


69

Ilustración40.Ventanadeserviciosdisponiblesdelportalweb.Fuente:Propia

6.3.CREACIÓNDELABASEDEDATOS

Paralacreacióndelportalwebconsuposteriorconsultadedatossobreunabasededatosalmacenadaenunservidor,primerosecrealabasededatosconsoftwareAccesdebidoasufuncionamientosencilloyvisual.

Se crean distintas tablas para facilitar la obtención de datos posterior. Se crea una tabla por cadafabricantedeproductos,secreantablasparaproductosHEMPEL,JOTUN,INTERNATIONAL(yachtpaint)yTITANLUXcomoprincipalesproveedoresaescalanacional.

Una vez creadas las tablas para cada fabricante se introducen todos los productos disponibles en elmercadoactualdecadafabricanteconunpatróndecaracterísticascomúnentodaslastablascomoson:

Ø NombredelproductoØ Materialdelcasco/ZonaaaplicarØ ColorØ PrecioØ Fabricante


70

Unavezdefinidos,estoscampossonlosqueestarándisponiblesparaelusuarioenelportalwebparapoderdeterminarquéproductoantifoulingseráelquemejorseadapteasusnecesidades.

Además de las tablas de productos creadas en la base de datos se crean tablas relacionadas deproveedoresconsusdatosdecontactoparacrearenlacesdirectosytambiénunatabladeclientesparaofrecerelservicioyobtenerlosdatosdelosusuariosdadosdealtaparaunmejorfuncionamientoglobalentreproveedor-portal-usuarioyporsifuesenecesarioencasodereclamaciónoinconvenientepoderobtenerunarápidarespuestaentreusuarioyproveedoresoentreusuarioyadministradoresdelportalenfuncióndelproblema.

Una vez se crean todas las tablas se pasa a la creación de las relaciones entre ellas. La relaciónmásimportantepara facilitar labúsquedaescrearunfiltropor fabricante,deestemodosiseagrupan losproductosporsufabricantecuandoelusuarioquierarealizarbúsquedaporfabricante,labasededatosbuscarádentrode latabladeproductossurelaciónestablecidacon lamarcadel fabricanteytansólomostraráproductosdelosfabricantesdeseadosporelusuario.Delmismomodosepermitealusuariofiltrarresultadosporotroscamposenlatabladeproductosenfuncióndelanecesidadquetenga.

ExisteunarelaciónentreproductosyfabricanteconelcampocomúndeNombredelfabricanteenambastablasdemodoquecadaconsultasobreunfabricantemostrarálosproductosdisponibles.

Estarelaciónestablecidaentrelastablasenvistadediseñodelabasededatossemuestradelasiguienteformasegúncadafabricante:

Ilustración41.RelacióndeproductosHEMPELyfabricante.Fuente:Propia


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Ilustración42.RelacióndeproductosINTERNATIONALyfabricante.Fuente:Propia

Ilustración43.RelacióndeproductosJOTUNyfabricante.Fuente:Propia

Ilustración44.RelacióndeproductosTITANLUXyfabricante.Fuente:Propia

Deestemodoquedanestablecidaslasrelacionesentrefabricanteyproductoenlabasededatos.

Otradelasopcionesdelportalwebseríaeldeunazonaclientesenlacualelusuariopuederegistrarseaccediendoasícomoclienteenelportalyobtenerunregistrosobresusdatos,comprasyvaloracionessobre productos obteniendo así un feedback de cada usuario sobre el portal y podermejorarlo. Estarelaciónde tablasquepermitealusuarioquedar registradoenel servidorypoderverqueproductoscompraysuposteriorvaloraciónsemuestraacontinuaciónenlasiguientefigura:

Ilustración45.Ventanadeclienteconrespectivohistorialdecompra.Fuente:Propia


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Unavezcreadaslastablas,sedisponeacrearlasrelacionesentreellasparaquefuncionencorrectamenteyqueelordenadorbusquelainformaciónrequeridaenuncampouotro.Lasrelacionesestablecidasentrelastablassemuestranacontinuaciónenlasiguientefigura:

Ilustración46.Relacionesentretablasdelabasededatos.Fuente:Propia

Conclusiones

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ConclusionesAlolargodeltrabajosehapodidoobservarqueelbiofoulingsiguesiendounodelosmayoresproblemasexistentesenelsectornaval,yqueconllevaagrandespérdidasdedinerodebidoaloscostesadicionalesporsueliminación,tratamientooprevención.Sinembargocabedestacarquesehaproducidoungranavanceencuantoalasmedidasparaprevenirlaaparicióndelfouling,yéstascadavezsonmásecológicasycuidadosasconelmedioambiente.

Sehaplanteadoydefinidolaarquitecturaparaunsistemadeapoyoyadquisición/compradeproductosantifoulingque,apartirdeunabasededatosactualizableperiódicamentepuedaservirparaseleccionardemaneraóptimaestetipodeproductos,consiguiendoalavezinformacióntécnicaquegeneralmentenoesdefácilaccesoodedominiogeneralizado.Unaversiónmásavanzadadeestaherramientapodríatomarcomobaselaaproximaciónhechaenestetrabajoyserelobjetodeotrotrabajodeinvestigación.

Al realizar este trabajo, se puede observar también las tendencias en el mercado y hacia dondeevolucionanlaspinturasantifouling.Losfabricantesylasnormativasexistentesquesevanremodelandotienenunadireccióncomúnyeshaciaunfuturosinelementostóxicosquesepuedandesprenderenelocéano.Tambiénsedesarrollansistemasalternativosalaspinturasquecuidanelmedioambienteycadavezsedestinanmásfondosparasuinvestigaciónymejora.

Finalmente,destacarelhechodequeelmercadodelosproductosantifouling,asícomolohasidoeldelaspinturasyrecubrimientosylaluchacontralacorrosión,esunmercadoencrecimientoqueseguirásuevolución, permitiendo crear más investigación y el desarrollo y producción de productos, lo quegarantizaráuna industriaespecializaenestoproductos yquegenerarámáspuestosde trabajo yunaeconomíaespecíficaconbastantesopcionesdeexpansión.


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estudio y realización de base de datos de pinturas

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