Lodě svlékají starou kůži

Od nepaměti lodě trpěly narůstáním nánosu vodních organismů na trupu pod hladinou ponoru. Féničané, Řekové a Římané proto pokrývali trupy lodí měděným nebo olověným plechem. Tyto kovy se ve styku se slaným prostředím pokrývají oxidy nebo sulfáty, které jsou pro mořské organismy jedovaté. V moderní době nárůstu vodních organismů působí značné škody na podvodních instalacích a zvyšují spotřebu pohonných hmot u lodí až o 40 %. To představuje zvýšení nákladů lodní dopravy o více než 4,8 miliard eur za rok. Na údržbu ponořených částí průmyslových a vědeckých objektů se vynakládá přes 9,7 miliard eur ročně jen v Evropské unii. Od starověku do nedávné doby se princip ochrany před nánosem mořských organismů pomocí toxicity v podstatě nezměnil. Samozřejmě, že byly vyvinuty nátěry, které zajišťují poměrně účinnou ochranu lodí a konstrukcí před narůstáním organických nánosů, ale většina byla shledána příliš toxická pro vodní prostředí a jejich užívání je postupně zakazováno. Nejrozšířenější ochranný nátěr uvolňuje jed tributylin (TBT). Nátěr je sice velmi efektivní, ale je pro vodní životní prostředí tak toxický, že jej většina zemí zakázala používat. Celosvětového zákazu bude dosaženo pravděpodobně již koncem roku 2008. V Evropě se výzkumu této problematiky věnuje značné úsilí a Evropská unie se stala v globálním měřítku největším dodavatelem protirůstových hmot. Byla vyvinuta nová generace nátěrů s hladkým hydrofobním povrchem, který snižuje přilnavé vlastnosti organismů. Při pohybu lodi vodní proud usazeniny strhává. V současnosti užívané silikonové elastomery vykazují vysokou odpudivost vůči mikroorganismům jako jsou řasy a prvoci. Strhává je proudění vody při rychlosti lodi 22 až 28 km/h. Ale nepůsobí dostatečně proti růstu mikroflóry v klidu, nejsou tak robustní jako tradiční biocidní nátěry a jsou zatím také poměrně drahé. Zatím neexistuje hmota, která by tvořila povrchy efektivně odolávající usazování všech typů mořských organismů. V projektu AMBIO (Advanced Nanostructured Surfaces for the Control of Biofouling), spolufinancovaném Evropskou komisí, se hledá řešení nátěru povrchu lodí, který by splňoval požadavky efektivní ochrany lodi proti narůstání biologického povlaku v podmínkách plavby v různých typech mořských vod, menší frekvenci provozu lodí, a také její rychlosti, a to při slučitelnosti s životním prostředím vodních organismů. Studuje se několik kandidátů. Je zřejmé, že „optimální“ povrch bude kompromisem mezi různými požadavky. Rozhodujícím kritériem jsou kolonizační strategie organismů a jejich chemické zdroje. Ve vývoji jsou směsi hydrofobních a hydrofilních polymerů. Morfologie a topologie hydrofobních polymerů byla navržena v měřítku nanometru tak, aby se na minimum zredukovala přilnavost řas. Hydrofilní polymery obsahují také enzymy, které absorbují a ničí biologické lepivé látky vylučované mořskými organismy. Byly studovány i další možnosti zabránění tvorby biofilmu včetně nanokomposit polymer/kov. Očekává se, že brzy přijdou na trh silikonové elastomery obsahující struktury uhlíkových nanotrubic. Tento elastomer má poměrně hrubý povrch v nanometrickém měřítku, což omezuje jeho kolonizaci mikroorganismy, zatímco nízkápovrchová energie silikonového povrchu zeslabuje jejich adhesivní schopnosti. Uhlík přitom zpevňuje povlak a usnadňuje jeho nanášení na trup lodi. Zatím jsou ještě povoleny biocidní nátěry na bázi mědi a zinku, ale James Callow, koordinátor projektu AMBIO předpokládá, že rychle se zpřísňující ekologická legislativa si vyžádá v blízké budoucnosti jejich náhradu. Badatelé zúčastnění na projektu dospěli k poznatku, že jeden univerzální nátěr nemusí vyhovět ve všech případech, proto zkoumají kombinace různých nanostruktur. Z jejich produktů se do ekosystémů neuvolní žádné škodlivé látky. To potvrdila také studie objednaná Evropským parlamentem k ohodnocení nanotechnologií jako možné náhrady chemikálií. /šu/