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Es evidente que los Sistemas de Prevención del Crecimiento Marino (MGPS) se utilizan para mejorar el rendimiento y la vida operativa de las estructuras marinas, como barcos y estructuras offshore, que impiden el biofouling. El biofouling se refiere al crecimiento de organismos marinos en superficies sumergidas, como la quilla de un barco, lo que aumenta la resistencia hidrodinámica y la corrosión. Un buen diseño de MGPS tiene tipos específicos de ánodos utilizados para diferentes funciones 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 hacia la optimización del MGPS.
Funciones Principales 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 han sido ampliamente utilizados 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 algas, percebes y mejillones, que causan bioincrustación en la mayoría de los buques.
La liberación de iones de cobre crea una condición inadecuada para la proliferación de dichos microorganismos, lo que significa que no pueden encontrar cómodamente un punto de anclaje y comenzar a crecer sobre superficies sumergidas en agua. Esta liberación continua de iones ayuda a mantener la integridad de la capa protectora constantemente desde el momento de la aplicación. Además, las concentraciones de iones de cobre se regulan con precisión para eliminar cualquier preocupación ambiental mientras proporcionan rendimiento anti-bioincrustante al mismo tiempo.
Los principales beneficios del uso de ánodos de Cu incluyen:
• Prevención Efectiva del Biofouling: El control de la contaminación por cobre libera continuamente iones, repele todos los organismos marinos y, por lo tanto, mantiene las quillas y maquinarias del barco más limpias.
• Reducción de los Costos de Mantenimiento: El impacto ambiental de tener tasas más bajas de biofouling reduce las cadenas de limpieza y, por ende, menores costos de mantenimiento durante el ciclo de vida del buque.
• Mejora en la Eficiencia de Combustible: Una superficie más suave de la quilla del barco implica menos resistencia y, por lo tanto, una mayor eficiencia global y costos operativos más bajos.
Anodos Al: Potenciando la Protección Electroquímica en Agua de Mar
Las ánodos de aluminio funcionan de manera diferente, aunque son componentes importantes del MGPS. Mientras que los ánodos de Cu trabajan en la impedancia del adherencia de los organismos marinos, los ánodos de Al ofrecen una protección potente contra la corrosión. En agua salada, la mezcla de diferentes metales puede causar problemas a menudo afectados por la corrosión galvánica, donde el metal más reactivo se degrada más rápidamente. Los ánodos de Al funcionan de tal manera que permiten que la estructura se corroe mientras que las partes más importantes de la embarcación o de una estructura offshore están protegidas.
Si se incorporan en el sistema MGPS, los ánodos de Al hacen una conexión galvánica con el metal protegido, suministrando electrones que neutralizan los procesos electroquímicos que llevan a la corrosión. Esta naturaleza sacrificada garantiza la disolución de los ánodos de Al en lugar de las estructuras metálicas principales presentes en la superficie.
Los beneficios clave del uso de ánodos de Al incluyen:
• Protección Mejorada contra la Corrosión: Ofrece una mejor protección cátodica en agua salada para ayudar a aumentar la vida útil de la embarcación y de todos los componentes internos.
• Solución Económica: Aunque las ánodos de Al se disuelven naturalmente con el tiempo y, por lo tanto, deben reemplazarse periódicamente, la cantidad de pérdidas por corrosión que se previenen fácilmente supera el costo de los ánodos de Al.
• Instalación y Mantenimiento Simplificados: Los ánodos de Al pueden incorporarse y recuperarse fácilmente, lo que los hace factibles para incluirse en procedimientos de mantenimiento continuo.
La aplicación de ánodos de Cu y Al para mejorar la eficiencia del SGPM hasta su nivel óptimo
Para aumentar la eficiencia del SGPM, se pueden usar selectivamente los ánodos de Cu y Al. De esta manera, tanto las embarcaciones como las estructuras offshore pueden evaluarse para proporcionar una protección comprobada contra el biofouling y la corrosión. Este enfoque sintetizado es crucial para asegurar que los sistemas estén siempre listos para operar y que haya poca o ninguna necesidad de reparaciones.
Por ejemplo:
• Protección de la Quilla: Al utilizar ánodos de Cu para las superficies de la quilla, no se produce fácilmente la acumulación de organismos de incrustación biológica, por lo que se mantiene un fondo liso y una mayor eficiencia en el consumo de combustible.
• Componentes Críticos: Los ánodos de Al se colocan estratégicamente en regiones más vulnerables, como las hélices y otros componentes metálicos, para que estas partes cruciales no se corran.
Además, el diseño y la aplicación de estos ánodos deben seguir cambiando según los cambios en los parámetros oceanográficos para garantizar su efectividad continua.
Conclusión
Se ha establecido que el rendimiento y la eficiencia económica de las estructuras marinas en relación con su vida útil pueden ser ideales al elegir ánodos adecuados para el Sistema de Prevención de 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 la protección electroquímica y la mitigación de la corrosión. Combinando adecuadamente estos ánodos, es posible prevenir eficazmente tanto el bioincrustamiento como la corrosión, de modo que las embarcaciones y estructuras marinas permanezcan en buen estado durante bastante tiempo.
La aplicación planificada de ánodos de Cu y Al en el MGPS indica la necesidad de considerar sus principios de funcionamiento y métodos de uso para combinarlos. Esta técnica no solo preserva los activos marinos, sino que también mejora la forma de realizar operaciones en la industria marítima, logrando una utilización sostenible y económica de las industrias marítimas.