ENGINEERINGNET.NL -- Om brandstof te besparen worden schepen uitgerust met een antifouling coating, die de aangroei van organismen tegengaat. Met de door TNO ontwikkelde methodiek om de weerstandseigenschappen van coatings onafhankelijk te beoordelen, kunnen coatingproducenten hun product verbeteren en scheepseigenaren de beste keus maken.
Zeewier, zeepokken, mosselen, kokerwormen: dit soort organismen hecht zich graag aan de romp van een schip. Deze aanslag kan wel een centimeter dik worden. Vervelend voor rederijen, aangezien deze vervuiling leidt tot veel hogere brandstofkosten.
De aangroei zorgt voor een ruwer oppervlak, en daardoor voor meer vaarweerstand. De motor moet dan harder werken om de gewenste vaarsnelheid te behouden en zal dan meer schadelijke broeikasgassen uitstoten.
Speciale coatings kunnen deze vervuiling tegengaan. Maar de levensduur van een coating is sterk wisselend. Dat hangt af van vele factoren, bijvoorbeeld de vaaractiviteit van een schip, het vaargebied en het seizoen.
De watertemperatuur en het zoutgehalte variëren sterk per regio en daarmee ook de aangroei. ‘In de praktijk is gebleken dat zeker nieuwe coatingproducten soms onaangename verrassingen vertonen. De prestatie is wel eens minder goed dan de leverancier verwacht’, weet Job Klijnstra, senior scientist bij TNO.
Vanaf 2006 hebben TNO-onderzoekers hiervoor twee testopstellingen in eigen huis ontwikkeld. In de Friction Disk Machine (FDM) wordt de weerstand onder water gemeten.
Daartoe wordt een schijf, voorzien van een coating, rondgedraaid in een bak met zeewater. De prestaties van de schijf worden eerst gemeten in schone conditie, dus zonder aangroei. Vervolgens wordt de schijf een aantal weken of maanden in de zee geplaatst. Dat gebeurt op het testvlot van TNO in de haven van Den Helder.
Waterplanten en ongedierte kan zich op de schijf nestelen. De schijven worden teruggehaald naar het laboratorium en nu, met aangroei, opnieuw gemeten op weerstand. Het verschil tussen de tweede en eerste meting aan dezelfde schijf geeft aan hoeveel extra weerstand die aangroei op een bepaalde coating geeft.
In een tweede opstelling worden schijven met coatings langdurig (enkele maanden tot een jaar) in zeewater rondgedraaid. ‘In feite is dit een verouderingstest waarmee een varend schip kan worden gesimuleerd. Door van tijd tot tijd de schijf uit deze bak te halen en op weerstand te meten, kunnen we de langeduur-eigenschappen van scheepscoatings vaststellen en zo producten met elkaar vergelijken.’
In het laboratorium kunnen TNO’ers ook het weerstandseffect van afzonderlijke typen aangroei meten. Klijnstra: ‘Uit deze tests weten we bijvoorbeeld dat slijmaangroei gemakkelijk 5 - 10% meer weerstand kan opleveren.’
De FDM-testopstelling is gebaseerd op een ouder ontwerp van de Amerikaanse marine. ‘Onze apparatuur is moderner, vooral in de wijze van dataverzameling en -verwerking. Ook hebben we nieuwe testprotocollen ontwikkeld.’
Een unieke opstelling dus, die voor elke geïnteresseerde coatingproducent of scheepseigenaar ingezet kan worden. ‘De grote coatingproducenten in de wereld kennen onze faciliteiten voor antifouling onderzoek’, vertelt Klijnstra.
(GL)
Gehele testopstelling (l); Detail van schijf in container met zeewater (r)
