Traffico marittimo: un modo rispettoso dell'ambiente per arrestare la crescita dei cirripedi?
Bastano solo pochi mesi per lo scafo immerso di una nave per essere completamente ricoperto e invaso da organismi quali cirripedi, batteri e alghe, e combattere questo fenomeno, conosciuto come fouling, è una battaglia costante con pesanti costi sia per l'ambiente che per l'industria. Un team di scienziati finanziato dall'UE ha però fatto una scoperta che potrebbe portare a un metodo più ecocompatibile . Il team, composto da ricercatori che lavorano in Germania e nei Paesi Bassi, ha condotto esperimenti che hanno mostrato come lastre di acciaio rivestite con nanoparticelle di pentossido di vanadio potevano essere esposte all'acqua di mare per settimane senza la formazione di depositi di cirripedi, batteri e alghe. Invece, le lastre che erano rivestite con la normale vernice delle navi mostravano massicci accumuli di questi materiali indesiderati dopo l'esposizione all'acqua di mare per uno stesso periodo di tempo. Poiché queste minuscole nanoparticelle di pentossido di vanadio possono bloccare la crescita di cirripedi, batteri e alghe sulle superfici a contatto con l'acqua, questa scoperta, presentata nella rivista Nature, potrebbe portare allo sviluppo di nuovi rivestimenti protettivi anti fouling e vernici per gli scafi delle navi, per le boe marine e le piattaforme offshore. Per giunta, oltre ad essere più efficaci, questi rivestimenti basati su nanoparticelle sarebbero anche molto meno dannosi per l'ambiente rispetto ai rivestimenti per le navi attualmente utilizzati. Il progetto è stato in parte supportato dal progetto BIOMINTEC ("Biomineralization: understanding of basic mechanisms for the design of novel strategies in nanobiotechnology"), che è stato completamente finanziato da una borsa Marie Curie "Network di formazione iniziale" (ITN) del valore di 2,3 milioni di euro. Il fouling marino è un problema costoso poiché l'accumulo di organismi quali alghe, mitili e cirripedi aumenta la resistenza all'avanzamento degli oggetti nell'acqua e, di conseguenza, il consumo di carburante. Un maggiore consumo di carburante significa maggiori emissioni di CO2 oltre a ulteriori costi per le compagnie di spedizioni. Anche se questo effetto può essere in parte contrastato con vernici anti fouling, i biocidi convenzionali sono meno efficaci e possono avere conseguenze dannose per l'ambiente. Inoltre, i microorganismi sono in grado di sviluppare una resistenza a queste sostanze. Per giungere alla loro scoperta gli scienziati si sono ispirati a uno dei meccanismi di difesa della natura: alcuni enzimi trovati nelle alghe brune e rosse producono composti alogeni che sono sintetizzati dalle alghe per proteggersi da attacchi microbici e dai predatori. Pensando a questo processo, il team ha voluto imitarlo efficacemente usando le nanoparticelle di pentossido di vanadio. Il pentossido di vanadio funziona da catalizzatore in modo che il perossido di idrogeno e il bromuro si combinino per formare piccole quantità di acido ipobromoso, che è altamente tossico per molti microorganismi e possiede un notevole effetto antibatterico. I reagenti necessari sono presenti nell'acqua di mare: questa già contiene ioni di bromuro, mentre piccole quantità di perossido di idrogeno si formano quando l'acqua viene esposta alla luce del sole. Sempre all'interno di questo studio è stata condotta anche una ricerca utilizzando uno spettrometro di massa a plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS) altamente sensibile per determinare la concentrazione del vanadio in vari campioni di acqua marina che erano stati esposti al materiale rivestito per diversi periodi di tempo. I risultati hanno mostrato che i livelli erano solo leggermente superiori alla concentrazione media normale di vanadio nell'acqua di mare. Ciò significa che, poiché solo minuscole quantità di vanadio passano dal rivestimento all'acqua di mare, non ci sono effetti negativi sull'ambiente. L'autore principale dello studio Wolfgang Tremel dell'Università Johannes Gutenberg Mainz (JGU) in Germania ha commentato: "Le nanoparticelle di perossido di vanadio, per la loro scarsa solubilità e per il fatto che sono inserite nel rivestimento, sono considerevolmente meno tossiche per la vita marina rispetto alle sostanze attive a base di stagno e rame usate nei prodotti disponibili in commercio. Qui noi abbiamo un componente compatibile con l'ambiente per una nuova generazione di vernici anti fouling che sfruttano il naturale meccanismo di difesa usato dagli organismi marini."Per maggiori informazioni, visitare: Università Johannes Gutenberg - Mainz (JGU): http://www.uni-mainz.de/
Paesi
Germania, Paesi Bassi