華南理工大学の研究チームが開発した新しい海洋防汚コーティングが、造船・メンテナンス、波力発電プラットフォーム、海底データセンター、海洋牧場など、複数の分野で大規模な商業応用に到達しました。

同大学の材料科学工学学院の教授であり、海洋科学工学研究チームを率いる張広宇氏は、このコーティングが海洋経済の高品質な発展を促進する上でますます重要な役割を果たしていると述べました。

従来の防汚製品が海洋生物を忌避するために有毒な殺生物性物質に依存しているのに対し、新しいコーティングはコーティング表面の動的再生によって生物汚損の付着と定着を防ぎます。主にポリエステル・ポリウレタンやポリエステル・ポリアクリレートなどの制御可能な分解性ポリマー材料で構成されています。

海洋環境では、海水がポリマー内のエステル基を徐々に加水分解し、安定した制御可能な層状分解を引き起こします。これにより、藻類やフジツボなどの汚損生物が安定した付着を形成することを防ぐ、継続的に自己更新する表面が作り出され、耐久性と効率性に優れた防汚性能を発揮します。

「このコーティングは完全に制御可能な分解性ポリマー構造を採用しており、海水中で無害な小分子に分解され、微小プラスチックの蓄積を完全に回避します」と張氏は説明しました。

防汚効果をさらに高めるため、張氏のチームは天然物由来の防汚成分をポリマーシステムに組み込み、「海から生まれ、海へ還す」という環境革新の開発理念を実践しました。

「従来のコーティングと比較して、この新しい処方は重金属系殺生物剤の使用を排除し、環境適合型のシステムを特徴とし、海洋生態系に悪影響を与えません」と張氏は付け加えました。

観察の結果、汚損生物が定着を試みるたびに、常に更新される基質がリアルタイムで微妙に変化し、安定した生物付着を不可能にすることが示されました。分解性ポリマーの表面再生速度を精密に調整することで、チームは海洋工学の広範な応用に適した長期的で生態学的に無害な防汚効果を達成しました。

海洋設備の防汚コーティングに使用される従来の樹脂は分解されず、微小プラスチック汚染のリスクをもたらします。また、このようなコーティングは高濃度の重金属系防汚殺生物剤を放出し、海洋生態系に深刻な悪影響を及ぼします。従来の殺生物剤コーティングの環境への負荷は、世界中で規制上の精査を強めています。2008年に発効した国際海事機関（IMO）の「船体防汚システム条約」は、船用コーティングにおけるトリブチルスズなどの有機スズ化合物を禁止し、複数の管轄区域の規制当局は、主流の防汚塗料に残る最も一般的な有効成分である銅系殺生物剤の規制強化を継続的に評価しています。

張氏によると、海洋生物汚損は依然として海洋経済発展と生態ガバナンスを制限する世界的なボトルネックです。フジツボ、藻類、カキは船体、プロペラ、海洋牧場の生簀などの水中構造物に容易に付着します。生物汚損が蓄積すると、極端な場合には追加の重量が1平方メートルあたり数十キログラムに達することもあります。「海洋の乾癬」とも呼ばれる生物汚損は、船舶の抵抗と燃料消費を大幅に増加させ、海運業界全体の運用コストを引き上げる一方で、設備の腐食を加速し、使用寿命を短縮させます。軽微な汚損であっても船体の粗さの増加は、船舶からの温室効果ガス排出量の増加に直接つながり、防汚技術と国際海運からの年間温室効果ガス排出量削減というIMO目標の下での海運業界全体の脱炭素化圧力と結びついています。

長年、中国はハイエンドポリマー樹脂に関する独自の知的財産権と中核製造技術を欠いていました。その結果、国内の海洋防汚コーティング市場は海外サプライヤーが支配し、市場の95％が輸入に依存していました。この技術的格差は、中国の海洋設備産業の高度化と発展を長年制約してきました。この国産コーティングの商業化は、先進材料での自給自足を達成し、戦略的産業分野全体で輸入コア技術への依存を減らすという、中国のより広範な政策推進と合致しています。

公式データによると、海洋生物汚損は世界中で年間約500億ドルの経済的損失をもたらし、中国はその総額のうち約150億ドルを占めていると張氏は述べました。

張氏の研究チームは、高まる市場需要に対応するため、複数の国内企業と提携して新コーティングの生産規模を拡大しています。現在の年間生産能力は5,000〜6,000トンであり、このコーティングは遠洋航送、海洋エネルギー施設、海洋通信インフラ、海洋牧場で広く応用されています。

主要な国内エンドユーザーには、COSCO Shipping、中国船舶集団、中国海洋石油総公司、およびパイプ・建築材料の世界的メーカーであるLESSOが含まれます。

出典：China Daily（Hellenic Shipping News経由）