La pintura antiincrustante es una categoría especializada de recubrimientos que se aplican como capa exterior (fuera de borda) al casco de un barco o embarcación, para retardar el crecimiento y facilitar el desprendimiento de organismos subacuáticos que se adhieren al casco y pueden afectar el rendimiento y durabilidad. Pertenece a una categoría de pinturas para cascos subacuáticas disponibles comercialmente, también conocidas como pinturas de fondo .
Las pinturas antiincrustantes se aplican a menudo como un componente de sistemas de revestimiento multicapa [1] que pueden tener otras funciones además de sus propiedades antiincrustantes , como actuar como barrera contra la corrosión en cascos metálicos que degradarán y debilitarán el metal. [2] o mejorar el flujo de agua que pasa por el casco de un barco pesquero [3] o yates de carreras de alto rendimiento . Aunque comúnmente se considera que se aplican a los barcos, las pinturas antiincrustantes también son beneficiosas en muchos otros sectores, como las estructuras marinas [4] y las piscifactorías . [5]
En la Era de la Vela , los barcos de vela sufrían gravemente por el crecimiento de percebes y malas hierbas en el casco, lo que se denominaba "fouling". A partir de mediados del siglo XVIII se clavaron finas láminas de cobre y aproximadamente 100 años más tarde, metal Muntz , en el casco en un intento de evitar el crecimiento marino. [6] Un ejemplo famoso del uso tradicional de revestimiento metálico es el clíper Cutty Sark , que se conserva como barco museo en el dique seco de Greenwich , Inglaterra . [6] El crecimiento marino afectó el rendimiento (y la rentabilidad) de muchas maneras:
Si bien los recubrimientos antiincrustantes comenzaron a desarrollarse a partir de 1840, los primeros recubrimientos antiincrustantes comerciales prácticos se establecieron alrededor de 1860. [6] Una de las primeras patentes comerciales exitosas fue para 'McIness', un compuesto de jabón metálico con sulfato de cobre que se aplicó calentado sobre una imprimación de barniz de resina de secado rápido con un pigmento de óxido de hierro. [6] Bonnington Chemical Works comenzó a comercializar pintura antiincrustante de sulfuro de cobre alrededor de 1850. [8] Otras pinturas antiincrustantes ampliamente utilizadas se desarrollaron a finales del siglo XIX, con unas 213 patentes antiincrustantes registradas en 1872. [6 ] Entre los más utilizados en las décadas de 1880 y 1890 se encontraba una composición plástica caliente conocida como moroviana italiana. [6]
En una carta oficial de 1900 de la Marina de los EE. UU. al Comité de Asuntos Navales del Senado de los EE. UU. , [9] se señaló que el Almirantazgo (británico) había considerado una propuesta en 1847 para limitar el número de barcos de hierro (introducidos recientemente en el servicio naval). ) e incluso considerar la venta de todos los barcos de hierro que posee, debido a importantes problemas de bioincrustaciones. Sin embargo, una vez que se encontró una pintura antiincrustante "con muy buenos resultados", los barcos de hierro fueron conservados y continuaron construyéndose.
Durante la Segunda Guerra Mundial , que incluyó un importante componente naval, la Marina de los EE. UU. proporcionó importantes fondos [10] a la Institución Oceanográfica Woods Hole para recopilar información y realizar investigaciones sobre la bioincrustación marina y las tecnologías para su prevención. Este trabajo se publicó como libro en 1952, cuyo contenido está disponible en línea como capítulos individuales. [11] La tercera y última parte de este libro incluye una serie de capítulos que profundizan en el estado del arte en ese momento para la formulación de pinturas antiincrustantes. Lunn (1974) proporciona más historia. [12]
En los tiempos modernos, las pinturas antiincrustantes se formulan con óxido cuproso (u otros compuestos de cobre ) y/u otros biocidas , productos químicos especiales que impiden el crecimiento de percebes, algas y organismos marinos. Históricamente, las pinturas de cobre eran rojas, lo que llevó a que los fondos de los barcos todavía se pintaran de rojo en la actualidad. [13]
Las pinturas de fondo "blandas" o ablativas se desprenden lentamente en el agua, liberando un biocida a base de cobre o zinc en la columna de agua. El movimiento del agua aumenta la velocidad de esta acción. Las pinturas ablativas se utilizan ampliamente en los cascos de embarcaciones de recreo y normalmente se vuelven a aplicar cada 1 a 3 años. Las pinturas de "lixiviación por contacto" crean una película porosa en la superficie. Los biocidas se retienen en los poros y se liberan lentamente. [14] Otro tipo de pintura para fondos duros incluye recubrimientos de teflón y silicona que son demasiado resbaladizos para que el crecimiento se adhiera. Los sistemas SealCoat, que deben aplicarse profesionalmente, se secan con pequeñas fibras que sobresalen de la superficie del revestimiento. Estas pequeñas fibras se mueven en el agua, impidiendo que se adhiera el crecimiento del fondo. [14]
En las décadas de 1960 y 1970, los buques comerciales utilizaban comúnmente pinturas de fondo que contenían tributilestaño , que ha sido prohibido en el Convenio internacional sobre el control de los sistemas antiincrustantes nocivos en los buques de la Organización Marítima Internacional debido a sus graves efectos tóxicos sobre la vida marina (como como el colapso de una pesquería francesa de mariscos). [15] Ahora que se ha prohibido el tributilestaño, las pinturas antiincrustantes para fondos más utilizadas son las a base de cobre. Las pinturas antiincrustantes a base de cobre también pueden tener efectos adversos sobre los organismos marinos. El cobre se encuentra naturalmente en los sistemas acuáticos, pero puede acumularse en puertos o marinas donde hay muchos barcos. El cobre puede filtrarse de la pintura antiincrustante de los cascos de los barcos o desprenderse de los cascos en forma de partículas de pintura de diferentes tamaños. Esto puede provocar concentraciones de cobre más altas de lo normal en los puertos o bahías.
Este exceso de cobre en el ecosistema marino puede tener efectos adversos sobre el medio marino y sus organismos. En los puertos deportivos, se descubrió que el nerite de río , un caracol de agua salobre, tiene una mayor mortalidad, un crecimiento negativo y una gran disminución en la reproducción en comparación con áreas sin navegación. Los caracoles en las marinas tenían más problemas de tejido ( histopatológicos ) y también alternancias en áreas como branquias y gónadas. [16] También se ha descubierto que una mayor exposición al cobre de la pintura antiincrustante disminuye la actividad enzimática en la salmuera . [17]
Las partículas de pintura antiincrustante pueden ser consumidas por el zooplancton u otras especies marinas y ascender en la cadena alimentaria, bioacumulándose en los peces. Esta acumulación de cobre a través de la red alimentaria puede causar daño no sólo a las especies que comen la partícula, sino también a aquellas que la acumulan en sus tejidos a través de su dieta. [18] Las partículas de pintura antiincrustante también pueden terminar en los sedimentos de puertos o bahías y dañar el ambiente bentónico o los organismos que viven en ellos. Estos son los efectos conocidos de la pintura antiincrustante a base de cobre; sin embargo, no ha sido un gran foco de estudio, por lo que no se conoce completamente el alcance de sus efectos. Se necesita más investigación para comprender completamente cómo estas pinturas y los metales que contienen afectan su entorno.
El Puerto de San Diego está investigando cómo reducir el aporte de cobre proveniente de recubrimientos antiincrustantes a base de cobre, [19] y el estado de Washington aprobó una ley que puede implementar gradualmente una prohibición de los recubrimientos antiincrustantes de cobre en embarcaciones recreativas a partir de enero de 2018. [20] Sin embargo, a pesar de la química tóxica de la pintura de fondo y su acumulación en las vías fluviales de todo el mundo, una prohibición similar fue rescindida en los Países Bajos después de que el Comité Científico sobre Riesgos para la Salud y el Medio Ambiente de la Unión Europea concluyera que La Haya no había justificado suficientemente la ley. En una opinión experta, el comité concluyó que la explicación del gobierno holandés "no proporciona evidencia científica sólida suficiente para demostrar que el uso de pinturas antiincrustantes a base de cobre en embarcaciones de recreo presenta un riesgo ambiental significativo". [21]
Las "pinturas de fondo desprendibles", o pinturas "ablativas", son un tipo de pintura más antiguo diseñado para crear un revestimiento del casco que se desgasta (desgasta) lentamente, exponiendo una nueva capa de biocidas. Frotar un casco con pintura de fondo desprendida mientras está en el agua libera sus biocidas al medio ambiente. Una forma de reducir el impacto ambiental de los cascos cuya pintura del fondo se está desprendiendo es sacarlos y limpiarlos en los astilleros con un sistema de "circuito cerrado". [14] [22]
Se han desarrollado algunas pinturas de fondo innovadoras que no dependen del cobre o el estaño en respuesta al creciente escrutinio que han recibido las pinturas de fondo ablativas a base de cobre como contaminantes ambientales. [23] [24] [25]
Un posible reemplazo futuro de la pintura antiincrustante puede ser la baba. Una malla cubriría el casco de un barco debajo de la cual una serie de poros suministrarían el compuesto de limo. El compuesto se convertiría en una baba viscosa al entrar en contacto con el agua y cubriría la malla. La baba se desprendía constantemente, llevándose consigo microorganismos y larvas de percebes. [26] [27]