El biofouling es un fenómeno natural que consiste en la acumulación de organismos vivos (como bacterias, algas, cirrípedos, mejillones, poliquetos, briozoos, etc.) sobre una superficie artificial sumergida o en contacto con agua (cascos de los barcos, pantalanes, fondeos, etc). Las pérdidas económicas que ocasiona suponen alrededor del 0,25% del PIB en países como Japón, Reino Unido, Alemania o Estados Unidos y del 0,17% en China.
Efectos en la industria
El tipo de industrias que pueden verse afectadas por el biofouling es amplio. Por un lado, todas las que utilicen agua marina y necesiten el paso de una corriente de agua a través de un conducto. Al formarse biofouling en este conducto, disminuye la productividad al tener que afrontar la limpieza del equipo (por ejemplo, centrales térmicas o de gas, centrales nucleares…).
También puede afectar a todas las que requieran el desplazamiento de alguna estructura dentro de una masa de agua marina, ya que el biofouling presenta un elevado rozamiento contra el agua, (por ejemplo, cascos de barcos), lo cual reduce la eficiencia de desplazamiento y aumenta el consumo de combustible.
Finalmente, todas las empresas que disponen de infraestruturas instaladas en el medio marino,como generadores de energía marina, molinos, plataformas petrolíferas…ya que aumenta su coste de mantenimiento.
Colonización sucesiva
¿Cómo se forma el biofouling? Este fenómeno comienza con la colonización de microorganismos (bacterias, fitobentos) que van modificando las condiciones del sustrato, es decir, del material sobre el que se depositan (Figura 1). Esto permite que en una etapa posterior, se instalen otros organismos más grandes como algas y macro- fouling (cirrípedos, mejillones, poliquetos, briozoos).
En condiciones de mucha luz y elevada temperatura, el biofouling se desarrolla y crece más rápido. Estas condiciones dependen de ciertos parámetros como la latitud, la estación del año, la profundidad, el nivel de exposición o las corrientes, parámetros que obviamente dependen de la zona geográfica.
¿Cómo combatirlo?
Para luchar contra el biofouling hay que actuar en tres frentes: primero, combatir el asentamiento inicial (repeler o matar), luego prevenir el desarrollo (inhibidores del crecimiento) o por último remover el desarrollo (limpiar o reducir las fuerzas de adhesión a la superficie).
Los tratamientos para combatir el biofouling pueden ser físicos (tratamiento térmico, limpiezas mecánicas, sistemas de filtrado, energía acústica, inyección de agua dulce en el caso de los conductos de refrigeración, tratamientos ultravioleta, nanomateriales), biológicos (lisozimas, bacterias) y químicos (biocidas).
Los biocidas son preparados que contienen una o más sustancias activas que penetran en la membrana celular del microorganismo destruyendo sus sistemas vitales.
En el medio marino, como consecuencia de algunos tratamientos anti-fouling se han producido importantes efectos adversos en las comunidades biológicas. Este es el caso del tributilestaño (TBT), el biocida más utilizado para evitar el biofouling en el casco de los barcos. La persistencia del TBT en el medio marino produce efectos adversos en la fauna y flora del medio: toxicidad, teratogenicidad, inmunosupresión, alteraciones hormonales (cambio de sexo en ciertos gasterópocos y engrosamiento de concha en ostras). Por ello, el uso de pinturas antiincrustantes que continen TBT para prevenir el biofouling en el casco de los barcos, se ha prohibido totalmente desde que en 2008 entró en vigor la Convención sobre Sistemas Antiincrustantes que acordó la Organización Marítima Internacional.
Como consecuencia, ha surgido la necesidad de desarrollar productos antiincrustantes con un bajo impacto ambiental.
Hoy en día, aunque la investigación en nuevos y mejorados agentes antibiofouling es muy activa, estamos todavía lejos de encontrar una la solución eficaz y medio ambientalmente sostenible perfecta a este problema.
Buscando un anti-fouling no agresivo con el ecosistema
Actualmente, Azti-Tecnalia participa en el proyecto “Estudio de la efectividad de un prototipo con recubrimiento cerámico antifouling, aplicado en el recubrimiento de superficies metálicas de la empresa INGE-INNOVA en el ámbito de la industria eólica marina offshore”. El objetivo general del proyecto es evaluar la formación del biofouling en superficies metálicas en elementos submarinos con y sin tratamiento antifouling.
Las fases y sus correspondientes tareas consisten en:
- Fase I (año 2012): Ensayo preliminar o de screening de varios tratamientos protectores antifouling sobre planchas metálicas
- Fase II (año 2013): Ensayo in situ del tratamiento antifouling seleccionado sobre superficies metálicas
Durante la Fase I del proyecto, en el segundo semestre del año de 2012, se colocaron en la dársena de la Herrera (estuario del Oiartzun) (frente a las instalaciones de Azti-Tecnalia), un total de 13 planchas metálicas de acero (de 100 x 100 mm de diámetro, 5 mm de espesor) recubiertas con diferentes tratamientos antifouling, junto con planchas control (acero sin tratar).
En la Figura 2 se observa la evolución de formación del biofouling en la plancha control durante el ensayo de la Fase I.
La Fase II del proyecto tendrá una duración de 7 meses, entre mayo y noviembre de 2013.
Actualmente hay colocadas un total de 10 planchas de acero con diferentes tratamientos antifouling más una plancha control (sin tratamiento) en la zona intermareal de la Estación océano-meteorológica de Pasaia (EMP), en la bocana del Puerto de Pasajes (Figura 3).
Por otro lado, Azti-Tecnalia está liderando el proyecto titulado “Biotecnologías para tratamientos antifouling en medio marino (BIOAF)” El objetivo principal de este proyecto es identificar mediante metagenómica y metatranscriptómica, las estrategias de adhesión de los organismos presentes en el biofouling con el fin de conocer los genes cuya acción debe ser bloqueada por los tratamientos antifouling a desarrollar.
Con dicho objetivo, en verano de 2012, se instalaron una serie de placas de PVC y cuerdas alrededor de la base de la Estación Meteorológica de Pasaia (Figura 3), a 4 y 20 m de profundidad (zona submareal) (Figura 4).
En cuanto a los primeros resultados, los análisis metagenéticos están siendo realizados en este momento, los cuales proporcionarán datos sobre las especies presentes en cada profundidad y en diferentes tiempos de inmersión.
Seguiremos informando!
