Pintura antiincrustante

La pintura antiincrustante es una categoría especializada de recubrimientos que se aplican como capa exterior al casco de un barco o embarcación para ralentizar el crecimiento y facilitar el desprendimiento de organismos subacuáticos que se adhieren al casco y pueden afectar el rendimiento y la durabilidad de la embarcación. Pertenece a la categoría de pinturas para cascos subacuáticos disponibles comercialmente, también conocidas como pinturas para fondos .

Las pinturas antiincrustantes se aplican a menudo como un componente de sistemas de recubrimiento multicapa ^{[ 1 ]} que pueden tener otras funciones además de sus propiedades antiincrustantes , como actuar como barrera contra la corrosión en cascos metálicos que degrada y debilita el metal ^{[ 2 ]} , o mejorar el flujo de agua alrededor del casco de un buque pesquero ^{[ 3 ]} o yates de regata de alto rendimiento . Aunque comúnmente se habla de su aplicación en barcos, las pinturas antiincrustantes también son beneficiosas en muchos otros sectores, como estructuras marinas ^{[ 4 ]} y piscifactorías ^{[ 5 ]} .

En la Era de la Vela , los veleros sufrían gravemente por el crecimiento de percebes y algas en el casco, llamado "incrustación". A partir de mediados del siglo XVIII, se clavaron láminas delgadas de cobre y, aproximadamente 100 años después, metal Muntz , en el casco en un intento por prevenir el crecimiento marino. ^{[ 6 ]} Un ejemplo famoso del uso tradicional del revestimiento metálico es el clíper Cutty Sark , que se conserva como barco museo en dique seco en Greenwich , Inglaterra . ^{[ 6 ]} El crecimiento marino afectó el rendimiento (y la rentabilidad) de muchas maneras:

• La velocidad máxima de un barco disminuye a medida que su casco se ensucia con organismos marinos y su desplazamiento aumenta.
• La incrustación de organismos marinos dificulta la capacidad de un barco para navegar contra el viento.
• Algunos organismos marinos, como los gusanos perforadores de madera , podían dañar gravemente el casco con el tiempo.
• El barco puede transportar organismos marinos dañinos a otras áreas. ^{[ 7 ]}

Aunque 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 aplicaba caliente sobre una imprimación de barniz de colofonia de secado rápido con un pigmento de óxido de hierro. ^{[ 6 ]} La fábrica química Bonnington comenzó a comercializar pintura antiincrustante de sulfuro de cobre alrededor de 1850. ^{[ 8 ]} Otras pinturas antiincrustantes de uso generalizado se desarrollaron a finales del siglo XIX, registrándose unas 213 patentes antiincrustantes para 1872. ^{[ 6 ]} Entre las más utilizadas en las décadas de 1880 y 1890 se encontraba una composición plástica caliente conocida como Italian Morovian. ^{[ 6 ]}

En una carta oficial de 1900 de la Armada de los Estados Unidos al Comité de Asuntos Navales del Senado de los Estados Unidos , ^{[ 9 ]} se señaló que el Almirantazgo (británico) había considerado una propuesta en 1847 para limitar el número de buques de hierro (introducidos recientemente en el servicio naval) e incluso considerar la venta de todos los buques de hierro en su poder, debido a importantes problemas de bioincrustación. Sin embargo, una vez que se encontró una pintura antiincrustante "con resultados muy satisfactorios", los buques de hierro se conservaron y se continuó su construcción.

Durante la Segunda Guerra Mundial , que incluyó un importante componente naval, la Armada de los Estados Unidos proporcionó una financiación significativa ^{[ 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 varios capítulos que abordan el estado del arte en ese momento para la formulación de pinturas antiincrustantes. Lunn (1974) proporciona más información histórica. ^{[ 12 ]}

En la actualidad, las pinturas antiincrustantes se formulan con óxido cuproso (u otros compuestos de cobre ) y/u otros biocidas , sustancias químicas especiales que impiden el crecimiento de percebes, algas y organismos marinos. Históricamente, las pinturas de cobre eran rojas, razón por la cual los cascos de los barcos todavía se pintan de rojo hoy en día. ^{[ 13 ]}

Las pinturas para fondos blandos 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 dura para fondos incluye recubrimientos de teflón y silicona, que son demasiado resbaladizos para que el crecimiento se adhiera. Los sistemas SealCoat, que deben ser aplicados por profesionales, se secan con pequeñas fibras que sobresalen de la superficie del recubrimiento. Estas pequeñas fibras se mueven en el agua, impidiendo que el crecimiento del fondo se adhiera. ^{[ 14 ]}

En las décadas de 1960 y 1970, los buques comerciales utilizaban comúnmente pinturas antiincrustantes que contenían tributilestaño , el cual fue prohibido por 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 el colapso de una pesquería francesa de mariscos). ^{[ 15 ]} Ahora que el tributilestaño está prohibido, las pinturas antiincrustantes más utilizadas son las de base de cobre. Estas pinturas también pueden tener efectos adversos sobre los organismos marinos. El cobre se encuentra de forma natural en los sistemas acuáticos, pero puede acumularse en puertos o marinas con gran cantidad de embarcaciones. El cobre puede filtrarse de la pintura antiincrustante desde los cascos de los barcos o desprenderse de ellos en partículas de pintura de diferentes tamaños. Esto puede provocar concentraciones de cobre superiores a lo normal en los puertos o bahías.

Este exceso de cobre en el ecosistema marino puede tener efectos adversos en el medio marino y sus organismos. En los puertos deportivos, se encontró que el caracol nerita de río , un caracol de agua salobre , tenía mayor mortalidad, crecimiento negativo y una gran disminución en la reproducción en comparación con áreas sin navegación. Los caracoles en los puertos deportivos también tenían más problemas tisulares ( histopatológicos ) y alteraciones en áreas como sus branquias y gónadas. ^{[ 16 ]} También se ha encontrado que una mayor exposición al cobre de la pintura antiincrustante disminuye la actividad enzimática en el camarón de salmuera . ^{[ 17 ]}

Las partículas de pintura antiincrustante pueden ser ingeridas 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 trófica puede causar daños no solo a las especies que ingieren las partículas, sino también a aquellas que las acumulan en sus tejidos a través de su dieta. ^{[ 18 ]}  Las partículas de pintura antiincrustante también pueden terminar en el sedimento de puertos o bahías y dañar el ambiente bentónico o los organismos que viven en él. Estos son los efectos conocidos de la pintura antiincrustante a base de cobre; sin embargo, no ha sido objeto de un estudio exhaustivo, por lo que no se conoce completamente el alcance de dichos efectos. Se necesita más investigación para comprender plenamente cómo estas pinturas y los metales que contienen afectan a sus entornos.

El Puerto de San Diego está investigando cómo reducir el aporte de cobre proveniente de los recubrimientos antiincrustantes a base de cobre, ^{[ 19 ]} y el estado de Washington aprobó una ley que podría implementar gradualmente una prohibición de los recubrimientos antiincrustantes de cobre en embarcaciones de recreo a partir de enero de 2018. ^{[ 20 ]} Sin embargo, a pesar de la química tóxica de la pintura antiincrustante y su acumulación en las vías fluviales de todo el mundo, una prohibición similar fue revocada en los Países Bajos después de que el Comité Científico de la Unión Europea sobre Riesgos para la Salud y el Medio Ambiente concluyera que La Haya no había justificado suficientemente la ley. En un dictamen pericial, el comité concluyó que la explicación del gobierno neerlandés "no proporciona suficiente evidencia científica sólida para demostrar que el uso de pinturas antiincrustantes a base de cobre en embarcaciones de recreo presenta un riesgo ambiental significativo". ^{[ 21 ]}

Las pinturas antifouling, o pinturas ablativas, son un tipo de pintura antigua diseñada para crear un recubrimiento en el casco que se desgasta lentamente, dejando al descubierto una nueva capa de biocidas. Frotar un casco con este tipo de pintura mientras está en el agua libera sus biocidas al medio ambiente. Una forma de reducir el impacto ambiental de los cascos con este tipo de pintura es sacarlos del agua y limpiarlos en astilleros con un sistema de circuito cerrado. ^{[ 14 ] [ 22 ]}

Se han desarrollado algunas pinturas antiincrustantes innovadoras que no dependen del cobre ni del estaño en respuesta al creciente escrutinio que han recibido las pinturas antiincrustantes a base de cobre como contaminantes ambientales. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

Un posible sustituto futuro de la pintura antiincrustante podría ser el limo. Una malla cubriría el casco del barco, debajo de la cual una serie de poros suministrarían el compuesto de limo. Este compuesto se convertiría en un limo viscoso al contacto con el agua y recubriría la malla. El limo se desprendería constantemente, arrastrando microorganismos y larvas de percebes. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

• Bioincrustación
• Recubrimiento antiincrustante biomimético
• Impacto ambiental de la pintura

• Selección de una pintura antiincrustante , West Marine
• Hoja informativa sobre navegación limpia, selección de pintura para fondos , tabla en formato .pdf, Departamento de Recursos Naturales de Maryland.
• Pintura antifouling para veleros de competición , Sailing World, 2007
• ¿Son las pinturas antiadherentes adecuadas para usted? Calculadora de recubrimientos , National Fisherman
• Uso de pintura antiincrustante contra la amenaza de Gribble , Teamac Marine Coatings
• "Enfoque en la OMI - Sistemas antiincrustantes" (PDF) . Organización Marítima Internacional.