Mikroben bekämpfen Korrosion in neuen Biobeschichtungen
Korrosion ist der Hauptgrund für den Verfall von Metallen und bedroht die Sicherheit und Funktion von kritischen Infrastrukturen und Gerätschaften auf der ganzen Welt. Im Rahmen des Projekts BIOCORIN (New biocoating for corrosion inhibition in metal surfaces) entwickelten EU-finanzierte Wissenschaftler eine umweltfreundliche Technologie für die Bekämpfung der mikrobiellen Korrosion (MK). Wenn Mikroorganismen auf Metalloberflächen anhaften und sich dort vermehren, entsteht ein Biofilm, der die erste Stufe von Biofouling darstellt. Da derzeit eingesetzte Antifouling-Mittel zu Bedenken über negative Auswirkungen auf die Umwelt geführt haben, suchen Forscher in der Natur nach Lösungen. Der Schlüssel sind Antifouling-Mikroorganismen, die als Reaktion auf mikrobielle Korrosion gegenwirksame Verbindungen ausscheiden. Mithilfe von Gentechnik identifizierten die BIOCORIN-Forscher Bakterien, Pilze und Hefe im Zusammenhang mit Fouling und MK aus vier verschiedenen Klimazonen. Sie wählten zwei Kandidaten-Bakterien mit Antikorrosionseigenschaften aus und konnten bestätigen, dass diese in den analysierten Umgebungen vorhanden und auf korrodierten Stahlplatten aktiv waren. Die Wissenschaftler verarbeiteten diese Mikroorganismen in einer Sol-Gel-Matrix und formulierten Beschichtungen für die Anwendung auf unterschiedlichen Metalloberflächen. Tests zu chemischer Korrosionsbeständigkeit, mechanischer Stabilität und Lebensfähigkeit des Antifouling-Mikroorganismus brachten vielversprechende Ergebnisse. Die innovative biomimetische Lösung von BIOCORIN zeigt eine signifikante Reduktion von 88% der CO2- und 91% der Methan-Emissionen. Im Vergleich zu anderen herkömmlichen Antifouling-Lösungen wie der Epoxy-Beschichtung ist dies eine signifikante Reduzierung in der Wirkungskategorie des Treibhauspotenzials (GWP). Mithilfe von Demonstrationsanlagen wurde die BIOCORIN-Technologie in drei Fallstudien an Standorten mit unterschiedlichen Umweltbedingungen validiert. Die Ergebnisse werden in YouTube-Videos beschrieben. BIOCORIN lieferte mehrere Produkte und Dienstleistungen mit großem kommerziellen Potenzial. Dazu gehört auch die Sol-Gel-Beschichtung mit Anti-MK-Additiven sowie ein künstlicher Biofilm. Wichtige angebotene Dienstleistungen umfassen Korrosionsüberwachung, Compliance-Tests und die Formulierung von neuen Beschichtungen. Nach einer weiteren Optimierung soll die Umsetzung der umweltfreundlichen BIOCORIN-Technologie die Infrastrukturhaltbarkeit von Hoch- und Tiefbauten erhöhen und gleichzeitig die Wartungskosten senken. Die gesamtwirtschaftlichen Auswirkungen werden auf Einsparungen von etwa 612 Mrd. EUR bei den direkten Kosten der mikrobiellen Korrosion geschätzt.
Schlüsselbegriffe
Biobeschichtung, mikrobiell beeinflusste Korrosion, Antifouling, Sol-Gel, Biofilm
