Большой проблемой, приводящей к значительным экономическим потерям, является биообрастание в морской среде — скопление микроорганизмов, растений, водорослей или даже мелких животных на корпусах судов, сообщили РИА Новости в министерстве науки и высшего образования РФ.
Биообрастание усиливает процессы коррозии конструкционных материалов и приводит к досрочному выведению из эксплуатации различного оборудования. Повреждениям подвержены как подвижные, так и стационарные конструкции – суда, гидротехнические сооружения, нефтяные и газовые платформы, океанографическое оборудование и др. На судах обрастание увеличивает трение между корпусом судна и водой, что в результате приводит к увеличению расхода топлива (до 40-50%), а также уменьшению маневренности.
Самым распространенным методом защиты поверхности в морской воде от обрастания является использование антиобрастающих покрытий с так называемыми биоцидами, представленных в основном соединениями меди. Интенсивное использование покрытий, содержащих медные биоциды, и значительное увеличение их количества привело к тому, что в водную среду ежегодно, по оценкам специалистов, выделяется более 5 тонн соединений тяжелых металлов. В портах при значительном скоплении судов, окрашенных противообрастающими красками, их ядовитые компоненты, выделяющиеся из покрытий, накапливаются в количествах, превышающих существующие нормы.
Современные экологические требования привели к ужесточению контроля в области внедрения и эксплуатации антиобрастающих покрытий и биоцидных соединений, а интерес исследователей сосредоточился на выявлении механизмов биологической защиты от обрастания, существующих в природе, и поиске природных продуктов с противообрастающими свойствами.
Ученые двух институтов Дальневосточного отделения Российской академии наук, Института химии и Национального научного центра морской биологии имени Жирмунского, объединили усилия в попытке создания антиобрастающего покрытия с использованием продуктов микробного биосинтеза.
«Поиск и синтез нетоксичных и экологически чистых противообрастающих веществ природного происхождения, которые будут служить эффективной заменой токсичным компонентам покрытий, ведется еще с 1990-х годов. Природные соединения с антиобрастающей активностью были выделены из морских водорослей, губок, асцидий, кораллов. Однако именно микроорганизмы представляют собой ценный и легко возобновляемый источник природных антиобрастающих соединений, поскольку их использование позволяет получить достаточное количество активных соединений, в том числе в промышленных масштабах, не истощая природные ресурсы», – пояснила один из основных разработчиков покрытия, научный сотрудник Института химии ДВО РАН Ульяна Харченко.
Выделенный учеными штамм одного из видов морских бактерий показал высокую антимикробную и антиобрастающую активность. Биологические вещества, производимые этим штаммом, были использованы в качестве природного биоцида для разработки антиобрастающего покрытия. Основным биоцидным компонентом нового покрытия стал инкапсулированный бактериальный экстракт, эффективный против микробов и водорослей.
Эксперименты, проведенные в природных морских условиях, показали, что разработанное покрытие эффективно справляется с биообрастанием. Эти опыты прошли на базе Тропического центра в Южно-Китайском море (Вьетнам).
