Il termine inglese “fouling” – la crescita indesiderata sullo scafo – indica l’accumulo di microrganismi, piante, alghe o animali sulle superfici immerse di una nave.
I tipi più comuni di fouling:
Denti di cane (cirripedi)
Alghe marine
Molluschi
Il monitoraggio dell’incrostazione dello scafo aiuta a gestire il problema dell’adesione di organismi marini, che si sviluppa in quattro fasi principali:
Fase iniziale: subito dopo l’immersione, la superficie accumula composti organici, polisaccaridi e proteine.
Formazione dello strato microbico: i batteri si moltiplicano creando un sottile strato biologico (micro fouling).
Attrazione di organismi più grandi: la rugosità delle colonie favorisce l’adesione di alghe, funghi marini e cozze.
Macro fouling: colonizzazione da parte di organismi di maggiori dimensioni, come molluschi, muschi di mare e alghe.
Il fouling è influenzato da fattori come correnti marine, salinità, temperatura, intensità della luce e nutrienti. Le navi più a rischio sono quelle che navigano in zone tropicali e subtropicali.
Perché servono i rivestimenti anti-fouling
L’incrostazione dello scafo è la principale causa dell’aumento della resistenza idrodinamica e quindi del consumo di carburante e della riduzione della velocità.
Il limo può aumentare la resistenza del 2%
Le alghe del 10%
Le cozze fino al 40%
L’aumento della resistenza si traduce in un maggiore consumo e in più emissioni inquinanti.
Tecnologie di protezione antifouling moderne:
Rivestimenti biocidi
Rivestimenti con nano-particelle
Rivestimenti biocidi
Funzionano rilasciando sostanze tossiche per gli organismi marini. Il principale agente biocida è il rame (Cu₂O e CuSCN), efficace contro gli organismi animali ma meno contro quelli vegetali. Questi rivestimenti combinano un biocida con un acceleratore di degradazione, offrendo bassa solubilità in acqua, costo moderato e ridotto impatto ambientale.
Tipologie di rivestimenti biocidi:
Rivestimenti a base di resine naturali
Controlled Depletion Polymer (CDP)
Contact Leaching Coatings
Self-Polishing Copolymer (SPC)
Ibridi SPC/CDP
1. Controlled Depletion Polymer (CDP)
Contengono circa il 50% di resina naturale e ossido di rame. In teoria si dissolvono gradualmente, ma nella pratica si forma uno strato di sali insolubili che riduce l’efficacia. Adatti a zone con basso tasso di incrostazioni o a imbarcazioni che restano in mare per brevi periodi.
2. Contact Leaching Antifoulings
Contengono poca resina, quindi non si dissolvono, creando uno strato spesso che può favorire la crescita di alghe.
3. Self-Polishing Copolymer (SPC)
Rilasciano biocidi attraverso l’idrolisi del polimero acrilico con l’acqua di mare. Garantisce un rilascio controllato e un effetto autolucidante che migliora l’idrodinamica. Il biocida principale è l’ossido di rame con ossido di zinco come acceleratore biodegradabile. La dissoluzione è costante per tutta la durata del rivestimento.
4. Hybrid SPC/CDP Coatings
Combinano la tecnologia SPC con quella CDP, utilizzando rosine naturali, rame acrilato e ossido di zinco. Offrono un’efficacia e un prezzo intermedi tra le due soluzioni.
5. Fouling Release Coatings (FRC)
Sono i più ecologici: formano superfici estremamente lisce che impediscono l’adesione degli organismi. I polimeri siliconici fluorurati garantiscono resistenza chimica e biologica, ma minore resistenza meccanica. Sulle navi veloci il rivestimento si autopulisce con il flusso d’acqua, mentre sulle navi lente serve una pulizia subacquea periodica. Il principale svantaggio è il prezzo, fino a 10 volte superiore rispetto ai rivestimenti tradizionali.
Soluzioni alternative di protezione antifouling
Vernici biologiche: impediscono l’incrostazione solo a determinati microrganismi marini.
Vernici elettroconduttive: tramite l’idrolisi dell’acqua di mare producono ioni CIO–, mantenendo la superficie liscia.
Queste tecnologie si sono dimostrate efficaci solo in laboratorio. In marina possono causare effetti galvanici indesiderati su imbarcazioni vicine o problemi di compatibilità elettrica tra diversi sistemi di protezione subacquea.
