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海洋成長防止システム（MGPS）は、船や海洋構造物などの性能と運用寿命を向上させるために使用されていることが明らかです。これらは生物付着を防ぎます。生物付着とは、船体など水中に沈んでいる表面に海洋生物が付着することを指し、これにより水力学的抵抗と腐食が増加します。良いMGPS設計には、システム内の異なる用途のために特定の種類の陽極が使用されます。ここでは、銅（Cu）陽極とアルミニウム（Al）陽極の主な役割が、MGPSの最適化への貢献に関して定義され、分析されます。
Cu/Al陽極の主要機能
Cu陽極: 海中での成長を止めるための銅イオン
銅陽極は、海洋生物の付着を防止する能力があるため、主にMGPS技術で広く使用されてきました。Cu陽極が活性化される場合、銅イオンが海水の中に存在し、構造物の周囲の水に含まれます。これらは、藻類、ヒドロイドやカキなどの海洋生物に対して非常に致命的であり、多くの船で発生するバイオフーリングの原因となります。
銅イオンの放出は、これらの微生物の増殖にとって不適な条件を作り出します－つまり、それらが快適に固定され、水中に沈められた表面に成長を始めることが困難になります。この継続的なイオン放出により、適用時から保護層の完全性が常に維持されます。さらに、環境への懸念を排除しながらも、同時に防バイオフーリング性能を提供するために、銅イオンの濃度は精密に調整されます。
Cu陽極を使用する主な利点には以下が含まれます：
• 効果的なバイオファウリング防止: 銅による汚染抑制はイオンを継続的に放出し、すべての海洋生物を排斥するため、船体と機器がより清潔に保たれます。
• 維持費の削減: バイオファウリング率が低いことによる環境への影響は、船のライフサイクル中にクリーニングチェーンが減少し、結果的にメンテナンスコストが削減されます。
• 燃費の向上: 船体の表面が滑らかであることは抵抗が少なくなり、全体的な効率が向上し、運航コストが抑えられます。
アル アノード: 海水における電気化学的保護の強化
アルミニウム陽極は、MGPSの重要な部品であるが、その機能は異なっている。Cu陽極が海洋生物の付着を防ぐためのインピーダンスに作用する一方で、Al陽極は腐食に対する強力なCP（陰極保護）を提供する。海水では、異なる金属の組み合わせがしばしばガルバニック腐食の影響を受け、より反応性の高い種類が速く侵食される。Al陽極は、構造物が腐食することを許しながら、船やオフショア構造物のより重要な部分を保護するように機能する。
MGPSシステムに組み込まれると、Al陽極は保護対象の金属とガルバニック接続し、腐食につながる電化学プロセスを中和する電子を供給する。この自己犠牲的な性質により、表面にある主要な金属構造ではなくAl陽極の溶解が保証される。
Al陽極を使用する主な利点には以下が含まれます：
• 強化された防腐保護：海水におけるより優れた陰極保護を提供し、船体およびその内部のすべての部品の寿命を延ばすのに役立ちます。
• コスト効果のある解決策：アルミニウム陽極は時間とともに自然に溶けていくため定期的な交換が必要ですが、防止される腐食損失はアルミニウム陽極のコストを大きく上回ります。
• シンプルな設置とメンテナンス：アルミニウム陽極は簡単に取り付けや回収が可能であり、継続的なメンテナンス手順に組み込むことが可能です。
CuおよびAl陽極の適用によりMGPSの効率を最大限に高める
MGPSの効率を向上させるために、CuおよびAlの定格陽極を選択的に使用できます。この方法により、船舶および海洋構造物が状況に応じた生物付着および腐食防止を評価されることができます。このような統合アプローチは、システムが常に運用準備が整っていることを確実にし、修理の必要性を最小限に抑える上で重要です。
例えば：
• 船体保護: Cu陽極を使用することで、船体表面に生物汚損が付着するのを防ぎ、滑らかな船底と燃費の向上を実現します。
• クリティカルな部品: Al陽極はプロペラやその他の金属部品など、より腐食しやすい領域近くに巧妙に配置され、これらの最も重要な部分が腐食しないようにします。
さらに、これらの陽極の設計と適用は、海洋学的パラメータの変化に応じて引き続き効果を発揮できるよう変更されるべきです。
結論
使用寿命に関連する海洋構造物の性能とコスト効率は、適切な陽極を選択することで理想的になることが確立されています。Cu陽極は、銅イオンを溶出することにより海洋生物の付着を防ぐ能力があり、Al陽極は電気化学的な保護と腐食の軽減を提供します。これらの陽極を適切に組み合わせることで、バイオファウリングと腐食の両方を効果的に防止し、海洋船舶や構造物が長期間良好な状態を保つことができます。
MGPSでのCuおよびAl陽極の計画的な適用は、それらの動作原理と使用方法を考慮して組み合わせる必要性を示しています。この技術は、海洋資産を保存するだけでなく、持続可能で経済的な海運業の利用を実現するために、海運業界の運用方法も改善します。