Küresel nakliye endüstrisi kritik bir juncture'de duruyor, uluslararası ticaretin geri kemiği olarak rollerini, çevre ayak izlerini azaltmak için acil bir görevle dengelemek için dengeliyor.On yıllardır, gemi inşaatı çelik, alüminyum ve petrol bazlı plastiklere bağlıydı - bu polimerler, yedek parça için daha hafif, daha yüksek bir şekilde, daha yüksek bir okyanusun biyo-yaralı deniz filosuna doğru hareket eden temel ilkelere karşı, temel olarak, deniz filosuna bağlı olarak, deniz kuvvetlerine karşı hareket eden ve diğer deniz hatlarına karşı, denizlerin ve diğer yenilenebilir deniz ürünlerine söz veriyor.
Bio-Based Marine Polimerleri Anlamak
Biyo bazlı deniz polimerleri makromolekülleri okyanusta veya deniz biyokütlelerinde bulunan biyolojik kaynaklardan elde edilir veya sentezlenirler, özellikle de fosil hidrokarbonlardan kaynaklanan geleneksel plastiklerden farklı olarak, bu polimerler, genellikle hızlı bir şekilde geri çekilme kaynakları gibi gelir.
Denizli polimerlerin ortak aileleri, karides ve crabs'ın boşluklarını içerir; ve deniz bitki fiberleri tarafından izole edilen bazı malzemeler, polikonik asit (PLA) gibi, organik maddeler ve deniz biyo-rekenli polimerler için de sentezlenebilir.
Konvansiyonel Gemi Malzemelerini Değiştirmek için Çevre Baskısı
Gemi inşaı, enerji yoğun olan malzemelere ve geri dönüştürmek zor. Çelik üretimi sadece küresel karbondioksit emisyonlarının% 7'si için hesap verir ve tek büyük bir konteyner gemisi on binlerce ton metal. Kaplamalar, yalıtım, taksileme ve iç paneller genellikle atmosfere depolanır.
Düzenleme çerçeveleri, deniz emisyonlarının en az% 50 oranında azaltılmasına yönelik olarak, Avrupa Birliği'nin (Dönetici) Hava Kuvvetleri'nin (Dönetici) deniz kirliliğine karşı en az% 5 oranındaki ısı emisyonlarını azaltmak için hedefler belirledi.
Bio-Based Marine Polimerleri ve Onların Kaynağı
Beslenme ve üretim rotası her biyo tabanlı polimerin performans zarfını tanımlar. En umut verici adaylarına daha yakın bir bakış, belirli gemi bileşenlerine nasıl haritalanabileceğini gösterir.
Deniz Mikrobeslerinden Polyhidrojenatlar (PHAs)
PHAs are lineer polyesterler, aşırı karbon kaynakları altında bakteri tarafından sentezlenen koşullar altında, balık işlemesi gibi deniz suları veya organik atıkları kullanarak, enjeksiyon sonrası veya lazerler için yüksek çözünürlükte veya eklenmiş veya eklenmiş olarak, yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan bir yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan bir yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan bir şekilde yapılır.
Chitosan'dan Crustacean Shells
Chitosan, küresel deniz ürünleri endüstrisi tarafından her yıl üretilen, chitosan üretimi, geleneksel kaplamalarda kullanılan toksik bakır bileşiklere sahiptir ve filmlere göre işlenebilir.[değiştir | kaynağı değiştir]
Algorit ve Denizden Oylama
Brown denizler, gıda ve farmasötik panellerde kullanılan uygun klübünlerin varlığına göre, bu biyopolimerler şimdi alevli köpükler ve hafif kompozit paneller ile formüle edilmiştir.
Deniz Santrallerinden Hücre Nano Kristalleri
Denize ve denizgrasses, zengin hücreli su kaynaklarıdır ve gelişmiş çıkarma teknikleri, kristal nanotelörtülozu olağanüstü güç ağırlık oranlarıyla izole edebilir. Bu nanokristaller, kapakları, yük taşımaları gibi diğer biyopolimerlere eklenebilir, dramatik olarak yük-pereçmişler, düşük yükleme oranlarında bile, nanocellulose, karbonu sertleştirici bir şekilde beton kaplamak için onları uygulanabilir hale getirir.
Filo Gemileri için Performans Avantajları
Çevre argümanının ötesinde, biyo bazlı deniz polimerleri operasyonel verimliliği artırmak ve yaşam döngüsü maliyetlerini azaltmak için performans özelliklerini sunar.
Kilo Azaltılması ve Yakıt Tasarrufları
Birçok biyo tabanlı polimerler ve kompozitleri, düşük yakıt tüketimi veya daha düşük kargo kapasitesine sahip bir yoğunlukta% 10-40 daha düşük, yapısal ağırlıkta %5'lik bir tonker yakıtı her yıl hafife alan bir yüksek ücretli, yatlar ve yolcu kapasitesinin düşük olduğu yerlerdeki yüksek ücretli tekneler için özel olarak yüksek çözünürlükte bir konteyner azaltılabilir.Örneğin, 30 kg'lık bir toplam tonker yakıt tasarrufunun 30 kg'lık bir şekilde değiştirilmesi ile birlikte, özellikle yüksek hızlı elveçlere ve yolcuya göre yüksek çözünürlükte bir şekilde sağlanır.
İnşa Edilmiş - Biodegradability and End-of-Life Management
Konvansiyonel gemi geri dönüşümleri, kompozit atıklarla muazzam zorluklarla karşı karşıya kalır: camlar hulls ve plastik içler, denizlerde veya gemiden ayrılan bileşenlerin terk edilmesi zorlaşırlar. Bio tabanlı polimerler yüzlerce yıl boyunca mikroplastik kirliliğini ortadan kaldıramazlar.
Korozyon ve Biofouling Direnişi
Saltwater korozyonu her yıl koruyucu kaplamalarda, katodik koruma ve onarımlar için her yıl milyarlarca dolar harcıyor. Bazı biyo-polimerler, özellikle de PHA'nın bazı formülasyonları, mikro-yaratıltıcı kaplamalar için doğal direnci sergiliyor ve su geçirmez kaplamalar için matriksler olarak kullanılabilir. Geleneksel kaplamalar, yumuşak metaller ile aksine, biyo-polimer bazlı kaplamalar, metal yüzeylerde bir geçiş katmanı oluşturmak için aktif olarak engellenebilir.
Termal ve Akustik Yalıtım
Motor odaları ve konaklama alanlarında, bu biyo-bazlı köpükler, ses geçirmez olmayan alev gecikmeleriyle tedavi edilen yüksek çevresel ayak izi ile mükemmel bir ısı yalıtımı sağlarlar.Ayrıca makine boşluklarından gelen gürültü aktarmalarını dörtte birine kadar azaltır.2000 yılında Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü tarafından yapılan karşılaştırmalı bir çalışma, 80 kg/m3'ün ısıtılmasıyla birlikte köpük panelleri karşılayabilir.
Gemi Bileşenlerlerinde Pratik Uygulamalar
Biyo tabanlı deniz polimerlerinin tezgah ölçekli testlerden filo hazır bileşenlerine çevirisi zaten birkaç alanda devam ediyor.
- [FONT:0]Hull kaplamalar ve antifouling boyaları: Chitosan- ve alginate bazlı boyalar küçük oksitlere ve Norveçli araştırma gemilerine güvenmeksizin yargılanır.(Ekornes Marine[Dönetici, biocide-free yüzey), IMO'nun kaplamalı ekosistemlerle tanışmak isteyen operatörleri için özellikle caziptir.
- [FONT:0) Ön panellerde ve katılımcıya katılın: Biocomposite yönetim kurulu, PHA'dan yapılan bir uçakla, duvar atıları ve galley kabinleri ile birlikte, bu paneller uygun katkılarla formüle edildiğinde ve geri dönüştürülemez veya kompostlanabilir. 2023 yılında bir kamyonla birlikte bir pilot kurulum, gemide bir yıl sonra ölçülebilir bir şekilde bozulma gösterdi.
- [FONT:0)Cable yalıtım ve konduits:[Dönetici:0) PHA ve biyo bazlı termoplastik polyesterler düşük gerilimli deniz kabloları için uygun olan dielektrik özelliklerini sunuyor. onların esnekliği ve aşınma direnci PVC ile karşılaştırılabilir, ancak yan yanan, yangın güvenliğine iyi bir şekilde yükseltildiğinde toksik yarı iletkenler yaymıyorlar.
- [FONT:0]Seals, gazketleri ve esnek kanallar: Alginate ve karpanya elastomerleri, deniz su soğutma sistemlerinde tıkanma işlemini yürüten doğal yağlarla plastikleştirilebilir.Bu biyodegradlı mühürler, geleneksel sentetik kauçuk bileşenlerinden daha uzun bir süre boyunca% 2024'te, Hollandaca başlangıç testi ile daha uzun bir hizmet rapor eder.
- [FONT:0) İnşaat sırasındaki Borcu ve koruma: Inyards, binlerce geçici koruyucu film, kapaklar ve uzaycılar, gemi bina salonlarında, biyoyeterli PHA veya nişasta bazlı filmlere geçişler, inşaat veya kıyafetler sırasında okyanusa girmesini engeller.
Overcoming Manufacturing and Durability Hurdles
Laboratuar verileri teşvik etmeye rağmen, deniz endüstrisinin muhafazakar kültürü ve sert operasyonel gerçeklikler yaygın olarak kabul edilmenin önemli engeller. birincil meydan okuma deniz ortamında dayanıklılıktır. Bir gemi bileşeni, kutup sularına kadar sıcaklık sallamalarına ve çok katmanlı kaplama bariyerlerine karşı sürekli olarak ısınır ve birçok biyopolimerler sudan ödün vermeden önce hidrophilic ve kandan tasarruf sağlar.
Scaling üretimi hala başka bir engel olmaya devam ediyor. Küresel deniz sanayisi yılda 30 milyon tonluk bir sürede hasat ediyor, polimer sınıfı alginates ve chitosan için yapılan ekstraksiyonlar ve atıklar hala pahalı ve enerji yoğun maliyetlerle ve PHA üretimi, Norveç ve Güney Kore'deki ucuz petrokimyasal plastiklerle rekabet etmelidir, ancak, kimyasalların birden fazla ürüne ulaşması için işlem süreci yeniden tanımlamak için kullanılan biyoenerjiler.
Sertifika uzun ve pahalı bir süreçtir. Sınıflı gemilerde kullanılmak üzere tasarlanmış yeni bir materyal, yangın direnci, sigara içme, mekanik güç ve uzun vadeli yaşlanma gibi temel ve DNV, Lloyd's Register ve DNV gibi sınıflanmış malzemelere rehberlik etmeye başladı, ancak Hollanda'da tam olarak birkaç yıl boyunca bir sertifika almaya başladı.
Ekonomik ve Düzenleme Sürücüler
Maliyet parite, karbon kredilerini azaltan, hafife alma ve daha düşük atık tasarruf ücretleri genellikle dengeyi gösteren gemiler için elal kalır. Avrupa Birliği'nin Emisyon Ticaret Sistemi, şimdi karbon emisyonlarına doğrudan bir maliyet sunar, yakıt tüketimine hemen daha cazip olan hafif malzemeler sunar. Bazı limanlarda yüksek çevresel performans gösteren gemiler için indirimler sunar.
Hükümetler de araştırmaya yatırım yapıyor. ABD Enerji ve Avrupa Deniz Güvenliği Ajansı, biyopolimer başlangıçları ile çift gemilileri finanse eden, Asya-Pasifik bölgesinde, Çin ve Japonya, deniz kaplamaları ve iç paneller üretmek için yerli deniz ürünleri kullanmayı araştırıyor, deniz biyopolitleri ve yasal baskıları büyük ölçüde aşacak şekilde, biyo-enerji piyasaları arasındaki fiyat boşluğu azaltacak şekilde genişletecek.
Modern Filo Strategies'e entegrasyon
İleri görüşlü filo yöneticileri, biyo tabanlı deniz polimerlerini deneysel bir merak olarak görmeye başlıyor, ancak biyo-doktoralama raporlama ve düzenleyici uyum için stratejik bir avantaj olarak.Yeni inşalar için biyo-yaşlı iç paneller, operatörler teknenin yüksek tavanlı karbon ayak izi ve çevresel performans puanını temiz kargo Endeksi gibi geliştirebiliyorlar - yeniden yapılan tüneller için uygun olmayan antika kaplama kaplama kaplama kaplamaları ile ilgili programları için ideal adaylar rutin kuru-docking döngüleri sırasında yapılabilir.
Bu modeldeki “cirli bir gemi” vizyonu, tedarik zincirlerinden kaynaklanabilen deniz ekosistemlerinden kaynaklanmış, örneğin, deniz ürünlerine sebep olan aşırı besin maddelerini geri almak için, balık için gelir yaratır ve gelişmekte olan ülkelerin kalbindeki geliri sağlar.
Sorumlu Kabul için Bir Yol Haritası
Biyo tabanlı deniz polimerlerini ana akım gemisine entegre etme yolu, biyo temelli kompozitler için standartların geliştirilmesini gerektirecek şekilde koordineli çabaları gerektirecek ve bu malzemelerle inşa edilen gemilere katılmak için eğitim çalışanlarına yatırım yapmalıdır. Polimer tedarikçileri, gıda üretimi veya hasarsız deniz habitatları ile rekabet etmemeleri için tutarlı bir şekilde garanti altına almak için ihtiyaç duyuyorlar. Sınıf toplumları biyo-yaratıcılar için standartların geliştirilmesini hızlandırmalı ve sigortacılar bu malzemelerle inşa etmek için gerekli olan araçları kaybetmeye ihtiyaç duyuyorlar.
Orta vadede, biyo bazlı polimerleri geri dönüştürülmüş karbon fiber veya yeniden talep edilen okyanus plastikleri ile birleştiren hibrit stratejiler, on yıl sonuna kadar en iyi kripto malzemeleri sunabilir.The environmenting short natural fibers into a matrix derived from deniz biomass, mühendisler[Dönetici yapılar için güç gereksinimleri karşılayan kompozitler yaratabilirken, İngiltere'nin Intenovatif ve biyodegradable kompozisyonu tamamen yerine getirir.Bu tür hibrit malzemeler patentli olarak yeniden inşa edilebilir.
Ahead Ahead
Biyo tabanlı deniz polimerlerine geçiş, denizden hasat edilen malzemeler, bugün bu teknolojileri anlamak ve denemeye yatırım yapan gemilerin inşa edilmesi ve gelecekteki çevresel görevleri karşılamak için daha iyi konumlandırılması gerektiği konusunda bir soru değildir.