Til hovedinnhold

Utviklet nytt bunnstoff ved å herme naturen

Et miljøvennlig antigroingsbelegg for båter og skip vil gi mindre forurensende utslipp, både i luft og vann. Derfor har forskere utviklet helt nye materialer ved å herme etter naturen.
Alt materiale som befinner seg i havet utsettes for begroing. Her er det en oppdrettsmerde som er utsatt for det lille dyret Ectopleura larynx. Foto: Thor Nielsen.
Alt materiale som befinner seg i havet utsettes for begroing. Her er det en oppdrettsmerde som er utsatt for det lille dyret Ectopleura larynx. Foto: Thor Nielsen.

Når vi i framtida skal hente enda mer av maten vår fra havet, er det viktigere enn noen sinne at havet er så rent som mulig. Det  internasjonale EU-prosjektet BYEFOULING, har jobbet for å utvikle mer miljøvennlig antigroingbelegg som kan brukes både som bunnstoff for båter og belegg for faste akvakulturinfrastrukturer, som oppdrettsanlegg.

Det er SINTEF som har koordinert prosjeket og målet har vært å utvikle antigroings-materialer som kan erstatte de beleggene som finnes på markedet i dag.

–  Fouling, eller begroing er et stort problem på båter. Eksempelvis vil organismer som blåskjell, slim, alger og rur skape friksjon når båten er i bevegelse og gjøre at drivstofforbruket og utslippene øker. Med vårt belegg mener vi at drivstoffutslippene på skip kan reduseres med hele 40 prosent. Samtidig vil mengden begroingshindrende middel som brukes i bunnbelegg  reduseres, sier Christian Simon, forskningsleder SINTEF industri, materialer og nanoteknologi.

Bunnstoff fra skip og båter forurenser. Men nå har forskere laget et mer miljøvennlig alternativ. Foto: Jotun

Mange fagfelt involvert

Et stort, tverrfaglig og internasjonalt team bestående av kompetanse fra feltene kjemi, materialutvikling, biologi, malingsproduksjon, og testing av materialer har jobbet sammen. For å gi partiklene i materialene de egenskapene de trengte, studerte de antibegroingsegenskaper som enkelte planter og dyr har.

– Antigroings-egenskapene fra naturen viste seg å være veldig gode. Vi har lagd nanomaterialer som hermer denne funksjonaliteten, sier Simon.

Forskerne studerte blant annet det lille dyret sjøpølse, som fra naturens side  ha  antigroings-egenskaper fordi det produserer et fettmolekyl som kalles saponin. Gjennom å først ekstrahere disse molekylene, klarte forskerne å lage et kjemisk kopi-molekyl i laboratoriet.

– Vi så også på en del marine bakterier som produserer stoffer med en enzymliknende effekt  og som hindrer begroing, forteller forskeren.  

For å få et best mulig produkt måtte forskerne kombinere ulike materialteknologier.

Nanoteknologi og nanomaterialer:

Nanoteknologi er et område som involverer flere naturvitenskapelige fag. Teknologien gjør det mulig å framstille, kontrollere og manipulere materialer bestående av strukturer mindre enn 100 nm. Nanomaterialer er knøttsmå strukturer som i størrelse måler mellom 0,1 og 100 nanometer. 1 nanometer er en milliondels millimeter, det vil si et titusendels hårstrå.

 

En av utfordringene har også vært å gjøre materialet kompatibel med maling, som til sist er det som skal påføres båter og oppdrettsanlegg. Det nye stoffet er så langt en forretningshemmelighet, men er nå kapslet inn i et miljøvennlig nanomateriale, som igjen er blitt en malingskomponent. Dette gjør at de virksomme stoffene slippes ut fra malingen på en mer kontrollert måte enn de gjør med dagens antigrings-produkter.

Gjennom det fire år lange prosjektet har hele prosjektteamet, på rundt 50 personer, møttes to ganger i året. Da har de presentert resultatene for hverandre og lagt planer videre. De har arrangert flere workshop og presentert resultater fra prosjektet på internasjonale konferanser og publisert en rekke vitenskapelige artikler.

Ikke giftig for marine organismer

Prosjektteamet lyktes med å integrere antigroingsegenskaper i den maritime malingen. Men belegget de har laget unngår begroing uten at det blir giftig mot annet i sjøen. Det finnes med andre ord lovende alternativer til dagens belegg.

– Når man skaper helt nye materialer er det utfordrende å komme så langt som vi ønsket i løpet av fire år. Men teamet jobbet veldig godt sammen, så vi klarte det. Testingen bekrefter at vi er på rett vei. Vi begynte med tester på labben og gjorde senere flere tester ute i felt i ulike skala. Til sist tester vi belegget på store skip som farer verden rundt, og det blir spennende å se på resultatene om et par år sier Simon.

Utfordringen videre er at slike produkter er veldig strengt regulert og et nytt produkt må gå gjennom en omfattende godkjenningsprosess før det kommersialiseres. I dag er det kun åtte begroingskomponenter som er godkjent. Godkjenningsprosessen kan ta opptil ti år, på tross av det skrikende behovet for mer miljøvennlige produkter.

– I tillegg til miljøeffekten vil belegget vårt kunne redusere kostnader for de som opererer båter og oppdrettsanlegg, i dag bruker mange mye penger og ressurser til bl.a. vedlikehold for å unngå begroing.

Forskerne har flere industripartnere, blant annet Jotun, som er interessert i å jobbe videre mot kommersialisering. Kanskje kan også båtfolket om noen år, ta vårpussen med mer miljøvennlige malingsstrøk?

Publisert 16. mai 2018
av Unni Skoglund for Gemini.no