Mikroorganizmy zwalczają korozję w nowych biopowłokach
Korozja to główny powód niszczenia metalu, mający wpływ na bezpieczeństwo i funkcjonowanie krytycznej infrastruktury i sprzętu na całym świecie. W ramach projektu BIOCORIN (New biocoating for corrosion inhibition in metal surfaces), finansowanego ze środków UE, naukowcy opracowali metodę zwalczania korozji wywołanej działaniem drobnoustrojów (MIC). Gdy drobnoustroje przywierają do powierzchni metalu i rozwijają się na nich, powstaje warstwa biologiczna, która stanowi pierwsze stadium biofoulingu. Aktualnie stosowane rozwiązania przeciwporostowe rodzą obawy co do negatywnego wpływu na środowisko, dlatego też naukowcy postanowili zainspirować się przyrodą, aby stworzyć inne metody. Kluczem okazały się mikroorganizmy zapobiegające biofoulingowi, które wydzielają związki przeciwdziałające MIC w obecności tych substancji. Zespół projektu BIOCORIN wykorzystał techniki genetyczne do identyfikacji bakterii, grzybów i drożdży związanych z biofoulingiem oraz MIC uzyskanych z różnych stref klimatycznych. Zidentyfikowano dwie bakterie o potencjalnych właściwościach zwalczających MIC, których obecność potwierdzono w analizowanych środowiskach i które wykazują aktywność na skorodowanych płytach metalowych. Naukowcy wprowadzili te mikroorganizmy do matrycy zol-żel i przygotowali powłoki nadające się do nanoszenia na różne powierzchnie metalowe. Testy odporności na korozję chemiczną, stabilności mechanicznej i zdolności do przeżycia drobnoustrojów przeciwporostowych przyniosły dobre wyniki. Innowacyjne biomimetyczne rozwiązanie BIOCORIN odznacza się istotną redukcją emisji CO2 (o 88%) oraz metanu (o 91%). W porównaniu do tradycyjnych rozwiązań przeciwporostowych, takich jak powłoki epoksydowe, oznacza to znacznie niższą kategorię wpływu na globalne ocieplenie (GWP). Przy pomocy powłok demonstracyjnych technologię BIOCORIN przetestowano w ramach trzech studiów przypadkach w miejscach, w których panują różne warunki środowiskowe. Wyniki prac przedstawiono w materiałach wideo w serwisie YouTube. W ramach projektu BIOCORIN powstało kilka produktów i usług o ogromnym potencjale komercyjnym. Można tu wymienić powłokę zol-żel z dodatkami przeciwdziałającymi MIC, a także sztuczny biofilm. Do ważnych usług należą monitorowanie korozji, testy zgodności z przepisami oraz przygotowywanie nowych powłok. Po dalszej optymalizacji ekologiczna technologia BIOCORIN powinna przyczynić się do zwiększenia trwałości infrastruktury obiektów inżynierskich przy zmniejszonych kosztach utrzymania. Łączną wartość ekonomiczną tych rozwiązań szacuje się na ok. 612 mld euro w postaci oszczędności na bezpośrednich kosztach związanych z MIC.
Słowa kluczowe
Biopowłoki, korozja wywołana przez mikroorganizmy, przeciwporostowe, zol-żel, biofilm
