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‘Antifouling’, cómo proteger el casco de la embarcación… y el medio ambiente

Los productos anticorrosivos o antiincrustantes que se usan en los barcos desprenden tóxicos o microplásticos dañinos para la diversidad de los mares y nuestra propia salud. Por eso surgen nuevas soluciones sostenibles. Repasamos las más innovadoras y preguntamos a sus responsables por qué están más extendidas entre las embarcaciones recreativas y de la economía azul, pero no en la flota comercial.

Publicado el 12.07.2024
Los cascos de los barcos se han protegido de la corrosión y de la incrustación con pinturas antiincrustantes o ‘antifouling’. Pero muchas son altamente tóxicas, ya que tradicionalmente utilizan biocidas (FP/PierNext).

¿Qué es el ‘fouling’ o bioincrustación?

A la acumulación de organismos acuáticos como algas, barnacles, moluscos y una diversidad de microorganismos en los cascos de las embarcaciones se le denomina ‘fouling’ o bioincrustación, un proceso que sucede de forma natural pero que conlleva varios inconvenientes.

Esta bioincrustación (fouling) provoca resistencia hidrodinámica, lo que puede disminuir la velocidad de la embarcación y aumentar su consumo de combustible entre un 10% y un 40%, lo que supone un coste adicional de 20.000 millones de euros al año y el incremento de las emisiones de CO2. Además, algunos de estos organismos pueden ser corrosivos o dañar la estructura del casco si crecen sin control.

La bioincrustación también puede afectar a las tomas de agua y a las tuberías de refrigeración del motor y, por ende, provocar mayores costes de mantenimiento e incluso averías y problemas de seguridad en el mar.

Tradicionalmente, los cascos de los barcos se han protegido de la corrosión y de la incrustación con pinturas antiincrustantes o ‘antifouling’. El problema es que muchas pinturas que se emplean son altamente tóxicas, ya que tradicionalmente utilizan biocidas, algunos prohibidos o restringidos, como en el caso del tributilestaño (TBT), clorotalonil, diclofluoroamida, Sea-Nine 211, Diuron, Irgarol 1051 o la piritiona de zinc, mientras que otros utilizan elementos como el cobre y otros metales pesados que son altamente contaminantes y bioacumulables.

“En la última década, la demanda de pinturas antiincrustantes ecológicas ha crecido mucho, aunque en términos reales, compuestos como los biocidas y alrededor de un 30% de cobre siguen presentes. Los daños que ambos provocan en el medio ambiente son una evidencia científicamente probada y las leyes que deberían abolir su uso son más lentas de lo que deberían”, alerta Paolo Nosenzo, CEO de Greensailor, empresa italiana que desarrolla y produce pinturas ecológicas para barcos. 

Para Alejando Samaniego, CEO y fundador de Titanium Technology , la bioincrustación y la corrosión, además de estar íntimamente relacionadas, son los grandes retos tecnológicos de la industria. “Encontrar una solución con la que abordar ambos problemas y minimizar su impacto ambiental es una tarea muy atractiva desde el punto de vista técnico, pero también desde la motivación para causar un impacto positivo”, explica.

Aplicación en los astilleros de la empresa Damen, en los Países Bajos, de un tratamiento 'antifouling' sostenible llamado Thorn-D, de la empresa holandesa Micanti. El Puerto de Amsterdam ha estado realizando un piloto con el producto (CC).

Varias soluciones para un mercado en auge

Según reporta The Brain Insights, el valor del mercado mundial de revestimientos antiincrustantes inteligentes fue de 470,44 millones de dólares en 2023 y se estima que alcanzará los 3.978,42 millones de dólares en 2033. 

Según este informe, el 44% de los buques encuestados tenía más del 10% de la superficie subacuática del casco cubierta de incrustaciones. Este alto porcentaje refleja que el mercado de revestimientos antiincrustantes es una preocupación para el sector.

¿Y cuáles son estas soluciones inteligentes? Titanium Technology ha elaborado un listado:

  • Pinturas anti-incrustación
    Liberan al agua sustancias biocidas y altamente contaminantes, dañinas para el medio ambiente.
  • Sistemas de electrodisolución de metales
    Se genera una corriente directa en electrodos metálicos (cobre, aluminio o acero), que libera iones de los electrodos al agua. Estos iones, altamente contaminantes, evitan la incrustación de microorganismos.
  • Dosificación de productos químicos
    Se basa en la inserción de productos químicos en tuberías, como el cloruro ferroso. El cloro elimina los microorganismos, y el hierro cubre las tuberías con una capa protectora que previene la corrosión.
  • Ultrasonidos
    Un generador de ondas envía pulsos eléctricos de alta frecuencia al exterior del barco. Mediante el efecto piezoeléctrico, se generan pulsos de ultrasonidos que vuelven inhabitable la superficie del barco, evitando que los organismos se adhieran a las superficies.
  • Electrocloración
    Se basa en la generación de hipoclorito de sodio a partir de cloro o sales de cloro. Hay distintos métodos de generación de cloro in situ, que generalmente requieren la instalación de grandes máquinas y se suelen utilizar para volúmenes específicos.
  • Pinturas anti-incrustación de nueva generación, o fouling release coatings (FRC)
    Carecen de sustancias biocidas, así que sus propiedades anti-incrustación se basan en sus propiedades antiadherentes. No funcionan bien para barcos atracados ni en hélices, ya que requieren cierto movimiento del casco a través del agua para funcionar correctamente.

Sobre la aceptación que tienen estos productos en el mercado, parece pertinente conocer la opinión de primera mano de los CEOs de las empresas que se dedican a su desarrollo:

  • Rik Breur, director de Finsulate, empresa holandesa que ha desarrollado un antiincrustante que se basa en el efecto repelente que generan las espinas del erizo de mar cree que, en términos de sostenibilidad, las grandes navieras centran sus esfuerzos exclusivamente en la neutralidad de carbono e ignoran otros ámbitos medioambientales.“Tal vez estoy generalizando, pero por lo que observo, la industria sólo se volverá verde impulsada por la legislación y no tengo la impresión de que productos como los que desarrollamos nosotros vayan a implantarse pronto. Al contrario de lo que ocurre en el sector de los yates y la economía azul, donde la sostenibilidad ya forma parte de la cadena”, opina.Para el CEO de Finsulate, la Organización Marítima Internacional debe jugar un papel importante. “Hemos visto cómo prohibiciones como la de los organoestánnicos, vetados desde 2008, tienen éxito. Así que insto a los reguladores a que sigan adelante”, señala.
  • En el caso de Greensailor, Nosenzo comparte que han recibido “comentarios positivos sobre sus pinturas antiincrustantes ecológicas”, y que, de hecho, están haciendo pruebas con varios astilleros”.
  • Samaniego, desde Titanium Technology, explica que "afortunadamente, el nivel de conciencia va en aumento. Además, está impulsado por las normativas que tratan de limitar el uso de químico con buenas propiedades biocidas, pero con un fuerte impacto para el ecosistema. En nuestro caso, tenemos la ventaja de que nuestra solución disminuye el impacto ambiental a la vez que mejora la operativa de los procesos, lo que es una ventaja importante”.

Limpieza del casco de un buque pesquero con chorro de agua para eliminar pequeñas incrustaciones y algas adheridas, en un varadero del Puerto de La Luz y de Las Palmas, Islas Canarias. (CC Javier Teixidor López)

Así son algunos de los productos 'antifouling' más innovadores que ya se comercializan

Ya se ve que las soluciones sostenibles e innovadores para la bioincrustación existen, solo falta la voluntad aplicarlas en la cadena de suministro marítima. De hecho, las embarcaciones de recreo y las del sector de la economía azul ya se están adelantando en su uso.

  • Microfibras basadas en las espinas de los erizos de mar

En 2019 el CEO de Finsulate, Rick Breuer, ganó el premio al inventor del año en Europa, concedido por la Oficina Europea de Patentes, gracias a su innovadora solución basada en las espinas de los erizos de mar. Hoy en día su solución innovadora se comercializa en diversos productos de 'antifouling'.

Se suministran en rollos y constan de dos caras: una formada por microfibras de nylon y la segunda por una película autoadhesiva que se adhiere directamente al casco de la embarcación. En el agua, el constante balanceo de las “espinas” de nylon crea una superficie poco atractiva para algas, mejillones, percebes y otros animales marinos, manteniendo así la superficie libre de bioincrustaciones. 

Además, las microfibras de la envoltura están tan juntas que la vida marina no puede crecer entre ellas y se someten a rigurosas pruebas para garantizar que no se desprenden del casco del barco.

“La mayoría de los productos ecológicos siguen utilizando productos químicos para conseguir un efecto antiincrustante, como las pinturas con base de silicona, que disuelven el aceite de silicona lentamente además de filtrar otros compuestos tóxicos. También utilizan catalizadores, que son compuestos biocidas prohibidos. Sin embargo, en los productos sin biocidas existe mucho ‘greenwashing’. Por ejemplo, hay productos sin cobre o con niveles bajos, pero que sin embargo contienen grandes cantidades de zinc”, denuncia Breur.

  • Electroquímica utilizada sobre superficies de titanio

El CEO de Titanium Technologies, Alejandro Samaniego explica que la complejidad radica en “la gran cantidad de formas de vida que hay en el agua de mar y las variables químicas como la salinidad, y su variabilidad con la posición geográfica y época del año, hace que el proceso de colonización de organismos sea muy difícil de replicar en laboratorio y muy distinto dependiendo del lugar y estación del año del estudio. Esto supone que los ensayos más fiables sean en campo, pero con una mayor cantidad de variables y difíciles de controlar”.

En su caso,  la tecnología desarrollada se basa en electroquímica utilizada sobre superficies de titanio para evitar el crecimiento biológico que, explica, tiene dos ventajas principales: la efectividad y el impacto ambiental.

“Nuestra solución se basa en la aplicación de señales eléctricas sobre superficies de titanio. Estas señales, responsables de evitar la incrustación biológica sobre los componentes, pueden aplicarse de forma indefinida en el tiempo manteniendo el efecto antiincrustante. Al eliminar las pérdidas de rendimiento ocasionadas por la bioincrustación mejora el rendimiento de los procesos y elimina operaciones de mantenimiento y limpieza, que además de costosas, generan paradas en servicio”, apunta. 

Hasta la fecha, añade, han conseguido mantener superficies libres de bioincrustación durante más de dos años y medio en el mar Mediterráneo.

Sobre el impacto ambiental, afirma que la mayoría de las soluciones antifouling basan su funcionamiento en la disolución progresiva de químicos, ya sean metales, biocidas u otros elementos. “Además de ser una fuente importante de microplásticos, tienen un impacto ambiental en los océanos y la biodiversidad. Nuestra tecnología (TiTech), aprovecha las especies químicas que ya existen de forma natural en el agua para evitar el crecimiento biológico”, agrega. 

  • Productos de base acrílica-poliuretano

Otra innovación destacada es la de Greensailor, que utiliza productos de base acrílica-poliuretano que, a pesar de incluir disolventes (menos del 30% por kg), estos se disuelven durante el curado y no se liberan al mar.

“Nuestros clientes ahorran un 15% de combustible gracias a nuestra pintura y a una limpieza adecuada del casco de sus embarcaciones. Nuestra pintura permite limpiezas regulares con agua a presión, drones POV o simplemente una esponja ligeramente abrasiva” explica Nosenzo.

La empresa italiana colabora con institutos de investigación y universidades de varios países europeos como Ri.Se en Suecia, el CNR en Italia o las universidades de Alcalá de Henares , Chalmers de Gotemburgo y Eiffel en París, para desarrollar soluciones compatibles ecológicamente hablando y fomentar la concienciación sobre la contaminación marina, en el marco de un proyecto europeo denominado Seasnake+, centrado en la protección antiincrustante de los cables submarinos.

“Hemos invertido más de 10 años y superado muchos retos durante este camino. Sin embargo, pensamos que podemos hacerlo aún mejor y por eso continuamos con la I+D. Nuestros principales objetivos siguen siendo la facilidad de aplicación, la rapidez de curado, la durabilidad, la ausencia de contaminación y de cobre o la resistencia al hielo en las temperaturas más frías de los mares del norte”, concluye el CEO de Greensailor.