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Es evidente que los sistemas de prevención del crecimiento marino (MGPS) se utilizan para mejorar el rendimiento y la vida útil de las estructuras marinas, como los barcos y las estructuras en alta mar, que impiden la bioincrustación. La bioincrustación se refiere al crecimiento de organismos marinos en superficies sumergidas, como el casco de un barco, y aumenta la resistencia hidrodinámica y la corrosión. Un buen diseño de MGPS tiene tipos específicos de ánodos que se utilizan para diferentes usos dentro del sistema. Aquí, se definen y analizan las principales tareas de los ánodos de cobre (Cu) y aluminio (Al) con referencia a su contribución a la optimización de los MGPS.
Funciones clave de los ánodos de Cu/Al
Ánodos de Cu: iones de cobre como medio para detener el crecimiento en el mar
Los ánodos de cobre siempre se han utilizado ampliamente en la tecnología MGPS, principalmente debido a su capacidad para prevenir el crecimiento marino. En el caso de la activación del ánodo de Cu, los iones de cobre están disponibles en el agua que rodea la estructura dentro del agua de mar. Son altamente letales para los organismos marinos como las algas, los percebes y los mejillones que causan biofulgor en la mayoría de los buques.
La liberación de iones de cobre crea unas condiciones inadecuadas para la proliferación de estos microorganismos, lo que significa que no pueden encontrar un anclaje cómodo y comienzan a crecer en superficies sumergidas en agua. Esta liberación continua de iones ayuda a mantener la integridad de la capa protectora de forma constante desde el momento de la aplicación. Además, las concentraciones de iones de cobre se regulan con precisión para eliminar cualquier problema medioambiental y, al mismo tiempo, proporcionar un rendimiento antiincrustante.
Los principales beneficios del uso de ánodos de Cu incluyen:
• Prevención eficaz de la bioincrustación: el control de la contaminación por cobre libera constantemente iones, lo que repele todas las formas de vida marina y, por lo tanto, los cascos de los barcos y la maquinaria están más limpios.
• Costos de mantenimiento reducidos: El impacto ambiental de poseer tasas de bioincrustaciones más bajas se traduce en cadenas de limpieza reducidas y, por ende, menores costos de mantenimiento durante el ciclo de vida del buque.
• Mayor eficiencia de combustible: una superficie más lisa del casco del barco implica menor resistencia y, por lo tanto, mayor eficiencia general y costos operativos asequibles.
Ánodos de aluminio: mejora de la protección electroquímica en el agua de mar
Los ánodos de aluminio funcionan de manera diferente, aunque son componentes importantes de MGPS. Mientras que los ánodos de Cu funcionan impidiendo la adhesión de los organismos marinos, los ánodos de Al ofrecen una protección contra la corrosión potente. En el agua de mar, la mezcla de diferentes metales puede verse afectada a menudo por la corrosión galvánica, donde la variedad más reactiva se erosiona más rápido. Los ánodos de Al funcionan de manera que permiten que la estructura se corroa mientras que las partes más importantes del buque o una estructura en alta mar están protegidas.
Si se incorporan al sistema MGPS, los ánodos de Al forman una conexión galvánica con el metal protegido, aportando electrones que neutralizan los procesos electroquímicos que conducen a la corrosión. Esta naturaleza sacrificial garantiza la disolución de los ánodos de Al en lugar de las estructuras metálicas primarias presentes en la superficie.
Las principales ventajas de utilizar ánodos de Al incluyen:
• Protección mejorada contra la corrosión: ofrece una mejor protección catódica en agua de mar para ayudar a aumentar la vida útil del buque y de todos los componentes internos.
• Solución rentable: si bien los ánodos de Al se disuelven naturalmente con el tiempo y, por lo tanto, deben reemplazarse periódicamente, la cantidad de pérdidas por corrosión que se evitan supera fácilmente el costo de los ánodos de Al.
• Instalación y mantenimiento simplificados: Los ánodos de Al se pueden incorporar y recuperar fácilmente, lo que hace posible su incorporación en procedimientos de mantenimiento continuo.
La aplicación de ánodos de Cu y Al para mejorar la eficiencia de MGPS a su nivel óptimo
Para aumentar la eficiencia de los sistemas MGPS, se pueden utilizar selectivamente los ánodos de Cu y Al. De esta manera, se pueden evaluar tanto los buques como las estructuras marinas para proporcionar protección contra la corrosión y la bioincrustación en determinadas circunstancias. Este enfoque sintetizado es fundamental para garantizar que los sistemas estén siempre listos para funcionar y que haya poca o ninguna necesidad de reparaciones.
Por ejemplo:
• Protección del casco: al utilizar ánodos de Cu para las superficies del casco, el asentamiento de organismos bioincrustantes no se produce fácilmente, lo que permite un fondo suave y una mejor eficiencia del combustible.
• Componentes críticos: Los ánodos de Al se colocan cuidadosamente cerca de regiones donde existe mayor vulnerabilidad, como hélices y otros componentes metálicos, para que estas partes más cruciales no se corroan.
Además, el diseño y la aplicación de estos ánodos deben seguir modificándose en función de los cambios en los parámetros oceanográficos para garantizar su eficacia continua.
Conclusión
Se ha establecido que el rendimiento y la rentabilidad de las estructuras marinas en relación con su vida útil pueden ser ideales si se eligen los ánodos adecuados para el sistema de prevención del crecimiento marino. Los ánodos de Cu son conocidos por su capacidad para prevenir el crecimiento marino mediante la lixiviación de iones de cobre, mientras que los ánodos de Al proporcionan protección electroquímica y mitigación de la corrosión. Al combinar adecuadamente estos ánodos, es posible prevenir eficazmente tanto la bioincrustación como la corrosión, de modo que los buques y las estructuras marinas se mantengan en buenas condiciones durante bastante tiempo.
La aplicación prevista de ánodos de Cu y Al en MGPS indica la necesidad de considerar sus principios de funcionamiento y utilizar métodos para combinarlos. Esta técnica no solo preserva los activos marinos, sino que también mejora la forma de realizar operaciones en la industria marítima, lo que permite lograr un uso sostenible y económico de las industrias marítimas.