新聞宏觀經濟華南理工大學研發環保海洋防污塗料實現大規模商業化部署

華南理工大學研發環保海洋防污塗料實現大規模商業化部署

作者: Hellenic Shipping News·

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  • 新塗料採用可控降解聚合物,在海水中生成自我更新表面,無需有毒殺生物劑或重金屬添加劑即可防止生物污損。
  • 該配方分解為無害小分子,消除了傳統不可降解樹脂塗料帶來的微塑膠污染風險。
  • 目前年產能為5,000至6,000公噸,已獲中遠海運、中國船舶集團和中國海洋石油集團等主要終端使用者採用。
  • 這項國內創新直接解決了中國先前對外國供應商的依賴,後者曾控制中國海洋防污塗料市場95%的份額。
  • 海洋生物污損每年在全球造成約500億美元的經濟損失,其中中國承受約150億美元的損失。
華南理工大學研發環保海洋防污塗料實現大規模商業化部署

華南理工大學研究團隊研發的一種新型海洋防污塗料,已在造船與維修、波浪能發電平台、海底資料中心及海洋牧場等多個領域實現大規模商業化應用。

華南理工大學材料科學與工程學院教授張廣照領導海洋科學與工程研究團隊,他表示,該塗料在推動海洋經濟高品質發展方面正發揮日益重要的作用。

有別於依賴有毒殺生物劑驅除海洋生物的傳統防污產品,新塗料透過塗層表面的動態再生來防止生物污損的附著和定殖。其主要成分為可控降解聚合物材料,包括聚酯-聚氨酯和聚酯-聚丙烯酸酯。

在海洋環境中,海水會逐步水解材料內的酯基,觸發穩定且可控的逐層降解,從而形成持續自我更新的表面,防止藻類和藤壺等污損生物形成穩定附著,實現持久且高效的防污性能。

張廣照解釋道:「該塗料採用完全可控的降解聚合物結構,在海水中分解為無害的小分子,完全避免微塑膠的累積。」

為進一步提升防污效果,張廣照的團隊將天然產物來源的防污成分融入聚合物體系,踐行「取自海洋、用於海洋」的生態創新研發理念。

他補充道:「與傳統塗料相比,這一新配方消除了重金屬殺生物劑的使用,具有環境相容性體系,且對海洋生態系統不產生任何不良影響。」

觀察結果顯示,每當污損生物試圖固定時,不斷更新的基材會即時發生微妙變化,使穩定的生物附著變得不可能。透過精確調控降解聚合物的表面再生速率,團隊實現了適合廣泛海洋工程應用的長期、生態友善的防污效果。

傳統海洋設備防污塗料中使用的樹脂不可降解,存在微塑膠污染的潛在風險。此類塗料還釋放大量重金屬防污殺生物劑,嚴重破壞海洋生態系統。傳統殺生物劑塗料對環境的影響已在全球範圍內引起日益增加的監管審查。國際海事組織的《防污系統公約》於2008年生效,禁止在船舶塗料中使用三丁基錫等有機錫化合物,多個司法管轄區的監管機構仍在持續評估對銅基殺生物劑——主流防污漆中最常見的剩餘活性成分——的限制措施。

張廣照指出,海洋生物污損仍然是制約海洋經濟發展和生態治理的全球性瓶頸。藤壺、藻類和牡蠣容易附著在船體、螺旋槳和海洋牧場網箱等水下結構上。隨著污損不斷累積,在極端情況下,每平方公尺可增加數十公斤的額外重量。生物污損常被稱為「海洋牛皮癬」,它顯著增加船舶阻力和燃料消耗,推高了整個海洋產業的運營成本,同時加速設備腐蝕並縮短使用壽命。即使是輕度污損引起的船體粗糙度增加,也直接導致船舶溫室氣體排放量升高,將防污技術與海運業在IMO降低國際航運年度溫室氣體排放目標下更廣泛的脫碳壓力聯繫起來。

數十年來,中國缺乏高端聚合物樹脂的自主知識產權和核心製造技術。因此,國內海洋防污塗料市場長期被外國供應商主導,95%的市場依賴進口——這一技術差距長期制約著中國海洋裝備產業的升級與發展。這款國產塗料的商業化,與中國在戰略性產業領域實現先進材料自主供應、減少對進口核心技術依賴的更廣泛政策推動相一致。

官方數據顯示,海洋生物污損每年在全球範圍內造成近500億美元的經濟損失,其中中國約佔150億美元,張廣照表示。

張廣照的研究團隊已與多家國內企業合作,擴大新塗料的生產規模以滿足不斷增長的市場需求。目前年產能為5,000至6,000公噸,該塗料已廣泛應用於遠洋航運、海洋能源設施、離岸通訊基礎設施和海洋牧場。

主要國內終端使用者包括中遠海運(COSCO Shipping)、中國船舶集團(China State Shipbuilding Corporation)、中國海洋石油集團(China National Offshore Oil Corporation)以及聯塑(LESSO)——一家全球性的管道和建築材料製造商。

來源:China Daily via Hellenic Shipping News