海洋生物燃料は、オオオオオロジェムス、植物、藻類、および動物などの水中人工表面に海洋油のリグ、風力タービン、船舶、水中ケーブルなどの天然蓄積されています。海洋環境における生物学的刺激性であるが、オフショア機器の効率性、安全性、運用コストの妥当性は高まっています。バイオ燃料のメカニズム、影響、緩和戦略を理解することは、海洋インフラの長い性能と長い性能を維持する重要なことです。

バイオ燃料プロセスの理解

バイオファリングは即座に発生しません。 分離された段階を経て、サブマージョンの分内に有機分子の調節フィルムの形成から始まります。 このフィルムは、細菌の添付ファイルや、バイオフィルムとして知られている微生物の形成のための方法をパブします。 これらのバイオフィルムは、粘りのある保護マトリックスを作成する細胞外ポリマー物質(EPS)を分泌します。 確立されると、このマイクロフィルムはより大きなマクロ燃料の生物学のための栄養ベースと接着面として機能します。

マクロファーリングは、通常、の週から月までの1回[]のバーナクル、ムール貝、チューブワーム、藻が落ち着いて成長するなどの無脊椎動物のような侵入者として、。 時間が経つにつれて、これらの生物は、重要な体重を追加し、表面特性を劇的に変えることができる厚い、加速度層を増量する。 そのような湿地は、水温、塩素、栄養素の可用性、光、および湿度の上昇などの環境要因に応じて、霧の割合と組成が低下する。 これらは、熱帯の上昇を加速する。

燃料機関の種類

バイオファリングコミュニティは、マイクロファリングやマクロファリングとして広く分類されています。 マイクロファラーは、スライムなフィルムを作成する細菌や珪藻を含みます。 マクロファーラーは、硬くて柔らかいフォウラーに分けられます。 硬いフォウラーには、小胞、ムール貝、および、カルケアスシェルを生成するようなブジオアンが含まれます。 軟化フォーラーには、海藻、軟サンゴ、ゼリー、および各々の硬質材料が異なる機械的課題やサブマージを欠如する。

オフショア機器の効率への影響

バイオ燃料の発生率は、ほぼすべてのタイプのオフショア資産に影響する、遠距離です。 以下は、バイオ燃料劣化性能とコストを増加させる重要な分野です。

水素性能の低減と燃料消費量の増加

船舶や船舶にとって、細い層でさえ、より高い摩擦抵抗につながる船面粗さを増加させることができます。これは直接、同じ速度を維持するために、より大きな燃料消費量に変換します。 によると、国際海事機関]]])、重度のバイオ燃料消費量を最大40%まで増加させることができ、大きな船には、この平均は、追加の燃料消費量の増加、および、毎年の燃料消費量の増加、および効率的な運転、および航空機の運転、および航空機の運転を増加させることができる。

腐食および構造の分解

バイオフィルム内の微生物は、酸性代謝副産物を製造したり、金属表面に差動性細胞を作成することによって、微生物学的に影響される腐食(MIC)を引き起こす可能性があります。 障害および筋骨のトラップ腐食性イオンおよび枯渇酸素の下にある隙間条件、下降および応力腐食割れを加速します。 重度のバイオ燃料層の体重は、構造上の追加の静的および動的負荷を課します。 タービン風が、質量および質量分析の低下を引き起こす可能性があります。 質量および質量分析は、質量分析および質量分析の負荷を低減します。

刻印および不浸透させた操作

バイオ燃料は、海水の摂取システム、冷却パイプ、およびプラットフォーム上の消防システムのために特に問題があります。 溶断パイプは、流量を減らし、エネルギーをポンプでくくり、熱交換器の不当性やさらには遮断につながることができます。 オイルとガス構造では、頑丈な海水の上昇は、プラットフォームの安定性を損なうことができます。 養殖ネットペンでは、バイオ燃料は、水交換を制限し、酸素を枯渇させ、病気の圧力を増加させることができます。 海洋センサーとバイオ燃料を監視するために、誤った海底の上昇は、プラットフォームの安定性を侵害することができます。 、バイオ燃料は、バイオ燃料は、海洋のモニタリングを妨害し、バイオ燃料を促進します。

ナビゲーション・ハザードと安全リスク

ナビゲーションのブイの重い汚いは、彼らの浮力を減らすか、それらを沈むために引き起こすことができます。 海上風力タービンタワーでは、バナクルの蓄積は、登山検査を危険にさせる荒い表面を作成します。 同様に、釣り具と係留ラインはより重いと処理し難しくなります。 極端な場合には、バイオファリングは、ライフボートのリリースメカニズムや火災モニター、直接安全リスクをポーズなどの緊急機器をブロックすることができます。

経済・環境コスト

海洋バイオ燃料の世界的な経済影響は、年間数十億ドルの推定値です。 増加した燃料消費量、より頻繁に乾燥ドックおよび清掃、防汚コーティング、腐食修理、および操業時間を失ったコストから発生するコスト。 海上輸送業界単独で、 国家科学アカデミー[]]]] バイオ燃料管理コストは毎年10億ドルを超えることができると報告する。

直接運用費用を超えて、バイオファリングは、船舶やプラットフォームがドラッグを克服するためにより多くの燃料を燃焼しているため、より高い温室効果ガス排出量に貢献します。 重力化は、メンテナンス容器や清掃作業からの排出量も増加します。 さらに、バイオファリングは、侵襲的な水生種の導入のための主要なベクトルです。 船体または機器に取り付けられた組織は、海洋に輸送され、新しい環境に放出され、地元の生態系を破壊し、原生種を克服し、および漁業を危険にさらします。 組織は、国際農業機関が危険を最小限に抑えます。

バイオファリングマネジメントの戦略

効果的なバイオファリング制御は、特定の資産、その場所、および運用プロファイルに合わせた多面的なアプローチが必要です。次の戦略は、一般的に採用されています。

防汚コーティング

銅、亜鉛、有機性バイオシドを含むバイオシダル塗料は、船舶や静的構造のための最も広く使用されている方法です。 これらのリチは、収斂を防ぐ有毒化合物を含有します。 しかし、環境問題は、いくつかのバイオシド、特にトリブチレン(TBT)の制限につながり、世界的に禁止されています。 新しい技術には、低摩擦、非粘性表面を作成する葉状表面が、水流または穏やかなシリコーン洗浄によって容易に除去される。 および植物の再生品は、両方の人気を高分子構造と高分子構造を増加させます。

機械クリーニング

遠隔操作車(ROV)やダイバー・ヘルド・ブラシを使用した定期的な水中洗浄は、性能を維持するために不可欠です。タービン・モノピュルや船舶用船体に沿って移動するロボット洗浄システムは、毒素の解放を回避し、人件費を削減するためにます使用されています。 キャプチャ・システムによる水中洗浄は、生物の排出を防ぎ、粒子を環境に塗ります。

超音波および電磁石システム

船体や構造物に搭載された超音波トランスデューサーは、解体する周波数で振動を生成します。マイクロファーを防止する効果が大きい一方で、障害物などの硬質防具に対する有効性は限られています。電磁システムは、幼虫の付着や水泳の行動を阻害する弱電電流または磁場を作成します。

デザインと素材のイノベーション

設計段階にバイオ燃料抵抗を組み込むことは標準になっています。滑らかな表面、丸みのある端、および隙間を排除することで、アタッチメントポイントが減少します。海水配管用の銅ニッケル合金の使用は、内部システムに防腐剤を阻害するよく知られている技術です。オフショア風力タービンのために、トランジションピースの設計とJ管は、泥炭を汚す避難所を減らすことができます。

運用管理措置

燃料水を高温に保つための航海計画。燃料の蓄積(周波数光の清掃)と共に、高燃水で時間を最小限に抑える計画は、チェックに耐えることができます。プラットフォームでは、塩素や他のバイオシスによる海水の吸水システムの定期的な処理が妨げます。カメラやセンサーを使用して、汚水による汚濁り度を監視すると、厳しい前に清掃が役立ちます。

規制・環境への取り組み

[IMOのバイオファリングガイドラインと[]]]U.S. EPA容器一般許可は、船の清掃、防汚コーティング、および侵入種の広がりを制限するための要件を課す。 コンプライアンスは、多くの管轄区域の港で呼び出した船舶のために必須である。 オフショア構造のために、全国規制は、環境に関する計画の部分的な計画に影響を及ぼす影響を受ける可能性がある。

バイオ燃料制御における将来の動向

研究開発は、環境に配慮したベニグソリューションの推進に取り組みます。サメの皮膚や蓮の葉に触発されたバイオミメティックコーティングは、毒素を使わずに添付を防止する開発です。幼虫の粘着タンパク質を分解する酵素コーティングは開発中です。人工知能と機械学習は、環境データに基づいて蓄積を予測し、同時に洗浄を可能にします。また、センサーやツールを備えた自動水中車両(AUV)は、メンテナンスやコストを削減し、リスクを低減し、維持コストを削減する予定です。

海洋産業はより深い水とより遠隔地に拡大するにつれて、信頼性が高く、メンテナンスの少ないバイオ燃料制御の必要性はさらに重要になります。風力のある農場は、コミュニティを耕すが、攻撃力が少ない場所、さらにオフショアを移動しています。深海採掘と石油およびガス事業の増加により、コーティングや洗浄方法に関する圧力効果からユニークな課題に直面しています。

コンテンツ

海洋生物燃料は、海上機器の効率、安全、環境のフットプリントに直接影響する持続的かつ費用対効果の高い挑戦です。 増加した燃料消費量と腐食から侵襲的な種の移動および構造的疲労、その効果は、積極的な管理を必要とします。 高度なコーティング、定期的な清掃、スマートデザイン、および規制遵守の組み合わせは、最高のパスを転送します。 毒性のない技術およびデータ主導のメンテナンスにおける継続的な革新は、海上輸送の効率的な運用を維持し、海洋産業の推進のための厳しい活動の推進と、海洋生物資源の推進、および生態系の保全に不可欠です。