Nuevos recubrimientos y tratamientos hacen que los barcos sean aún más rápidos y eficientes
A finales de 1700 el rey Jorge III vislumbró el futuro del transporte marítimo. Sir Charles Middleton, contralor de la Marina Real Británica, se acercó al monarca con una visión. Su presentación vino con una demostración: un modelo especialmente modificado de un buque de guerra llamado Bellona. La mirada del rey pronto se posó en las brillantes placas de cobre que recubrían el casco del barco en miniatura por debajo de la línea de flotación.
"Estaba… digamos, decorado", dice Simon Stephens, curador de modelos de barcos en los Museos Reales de Greenwich en Londres, Inglaterra. Cuando el rey escuchó cómo las placas podían hacer que los barcos fueran más rápidos, al repeler los organismos marinos que de otro modo se incrustarían en sus cascos, se convenció.
Imagen: Maqueta del navío Bellona (1760) de 74 cañones, realizada íntegramente en madera con herrajes de madera, metal y materiales orgánicos e inorgánicos y pintada y barnizada.
A principios de la década de 1780, toda la flota naval británica también recibió el "lujoso" tratamiento: cientos de buques de guerra estaban adornados con placas de cobre montadas como tejas superpuestas para facilitar el flujo de agua a través de ellas.
Middleton y sus placas de cobre resolvieron más o menos un antiguo dolor de cabeza marítimo. Desde el advenimiento de la navegación de larga distancia, los barcos que tenían prolongadas estancias en el mar regresaban a puerto con cascos contaminados por percebes, algas y otros desechos marinos. Esto redujo la velocidad de las embarcaciones: imagínate tratando de empujar una piña viscosa y llena de baches a través del agua. Los marineros trabajaban duro durante días o semanas para volver a limpiar las embarcaciones. Pero debido a que el cobre es tóxico para muchos organismos marinos, los barcos blindados de Middleton se mantuvieron sin problemas.
Hoy en día, el cobre todavía se aplica a muchos buques transoceánicos, a menudo como componente de ciertas pinturas antiincrustantes característicamente rojas. Al igual que en la década de 1700, el cobre evita las incrustaciones y deja un casco más suave que crea menos resistencia. Esto reduce el consumo de combustible y reduce las emisiones de carbono. Menos incrustaciones también significa menos especies marinas potencialmente invasivas que se transportan por todo el mundo.
Vídeo ¿Por qué tantos barcos son rojos en el fondo?
Sin embargo, con las nuevas regulaciones que endurecen los requisitos de emisiones, los armadores se están tomando los revestimientos de cascos más en serio que nunca. Detrás de escena, se está acelerando la búsqueda de soluciones aún mejores y más respetuosas con el medio ambiente.
El desafío es encontrar recubrimientos efectivos y sostenibles que no le afecten a la Tierra ni filtren metales pesados en el océano. Los armadores deben elegir con cuidado. Incluso un pequeño aumento en la aspereza del casco de un barco puede tener un dramático efecto en las emisiones, explica Nick Aldred, biólogo marino de la Universidad de Essex en Inglaterra: "Se pierde mucho si se tienen percebes".
Cuando un barco entra al agua, las bacterias y el fitoplancton no tardan mucho en colonizar el casco. Los microbios crean una biopelícula que atrae a otros organismos y, con el tiempo, el casco puede quedar cubierto de percebes y algas, dice Maria Salta, experta en biopelículas marinas de Endures, una empresa de los Países Bajos que estudia el ensuciamiento y la corrosión.
Entonces, si eres dueño de un barco y quieres evitar que esto suceda, tienes, en términos generales, dos opciones, dice Salta: o un recubrimiento a base de biocidas o un recubrimiento que libera incrustaciones.
Al igual que las placas de cobre de Middleton, los recubrimientos biocidas matan a los organismos que buscan adherirse al casco del barco. Pero es posible llevar esto demasiado lejos, y el recubrimiento biocida tributilestaño (TBT) es un desastroso ejemplo de lo que está en juego. Este potente recubrimiento antiincrustante se usó en los cascos de los barcos durante décadas, pero envenenó las vías marítimas y provocó que las conchas de las ostras se espesaran tanto que las criaturas ya no podían abrir sus conchas para alimentarse. El TBT fue prohibido internacionalmente en 2008.
La otra opción, una capa antiincrustante, es como cocinar con una sartén antiadherente, dice Salta. Por lo general, los organismos no se adhieren a los revestimientos que liberan las incrustaciones y, si lo hacen, tienden a adherirse débilmente y a desprenderse cuando el barco se pone en marcha.
Un ejemplo es el revestimiento a base de silicona Sigmaglide, que PPG Industries ha estado actualizando y mejorando gradualmente durante unos 20 años. En un momento, el recubrimiento era transparente. "Fue muy difícil aplicar; no podías ver dónde lo rociaste", dice Joanna van Helmond, gerente global de productos de antiincrustantes y liberación de incrustaciones de PPG.
Imagen derecha: El revestimiento marino PPG SIGMAGLIDE® 2390 utiliza una tecnología revolucionaria para crear una superficie súper deslizante, casi sin fricción, lo que ayuda a los armadores a reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono. (Gráfico: Business Wire)
La firma pronto agregó un pigmento y modificó el revestimiento para que fuese menos sensible a la temperatura y la humedad, lo que facilita su aplicación en los cascos de los astilleros de todo el mundo. En marzo, la empresa anunció la última versión de este recubrimiento. Van Helmond se negó a dar más detalles sobre cómo funciona, pero dice que el recubrimiento reacciona con el agua, alineándose a nanoescala para volverse más deslizante.
Sin embargo, Van Helmond dijo que en las pruebas de laboratorio, el recubrimiento redujo significativamente la resistencia. En comparación con los recubrimientos antiincrustantes tradicionales, como el biocida Sigma Ecofleet 290 de PPG, la compañía afirma que su nuevo recubrimiento súper refinado puede reducir las emisiones de carbono de un barco hasta en un 35 por ciento.
Sin embargo, los recubrimientos antiincrustantes pueden ser costosos en comparación con otras opciones. Y como señala Aldred, estos revestimientos solo funcionan correctamente cuando el agua roza constantemente el casco del barco. Eso hace que los recubrimientos antiincrustantes sean menos útiles para los barcos que permanecen estáticos durante prolongados períodos, como los buques de guerra.
Las innovaciones para abordar el ensuciamiento continúan desarrollándose siguiendo los pasos de las placas de cobre de Middleton, y algunos de los esfuerzos más avanzados para reducir el ensuciamiento y el arrastre funcionan de manera muy diferente a los recubrimientos existentes.
Tomemos, por ejemplo, la cubierta texturizada inspirada en los tiburones cuyo prototipo fue AkzoNobel, una empresa holandesa. En lugar de tratar de hacer que el casco de un barco sea extremadamente deslizante, imitó la aspereza característica de la piel de tiburón, que naturalmente reduce la resistencia y es antiincrustante. Tales texturas se han aplicado con éxito a los cuerpos de los aviones comerciales para reducir la resistencia en el aire, aunque AkzoNobel aún no ha informado sobre el mismo éxito en el agua.
Imagen: La película AeroShark es fácil de aplicar y extremadamente duradera frente a la intemperie y la exposición a los rayos ultravioleta. Lufthansa Technik.
Otros científicos buscan usar ultrasonido o luz ultravioleta para evitar que los organismos marinos se adhieran a los cascos. Matar a los microbios antes de que tengan la oportunidad de adherirse a la embarcación podría evitar la formación de una biopelícula a la que se adhieren los percebes y otros polizones.
Aldred advierte que estos enfoques no se han evaluado completamente y podrían tener algunos desafortunados efectos secundarios. "¿Vamos a seleccionar y reproducir algas que sean resistentes a los rayos UV, por ejemplo? Te puedes imaginar todo tipo de consecuencias", dice.
En su propio trabajo, Aldred y sus colegas esperan desarrollar una sustancia que realmente fomente la formación de una biopelícula. Pero un tipo especial de biopelícula. El equipo ha identificado bacterias capaces de degradar el pegamento de percebes, dice, lo que podría evitar que los grandes organismos marinos colonicen un casco.
"Tenemos una broma en nuestro proyecto de que si alguna vez lanzamos una empresa para vender este slime, lo llamaríamos yogurt para barcos", explica. "Es una especie de probiótico para su barco".
Su investigación aún no se ha publicado y Aldred se niega a compartir más detalles, aunque dice que, hasta el momento, está contento con los resultados.
Al menos la aprobación real ya no es un requisito. ¿Qué habría hecho el rey Jorge III con el yogur para barcos?
