汉诺威激光中心开发船舶水下激光清洗工艺 防止生物污染
清理船舶上的海洋污垢对于船舶操作人员而言,可谓一件大事。附着在船体的生物污染物增加了流动阻力,并且会因此增加整艘船的燃料消耗和污染气体排放。例如,贻贝和藻类在船体上的沉淀不仅会增加船舶的燃料消耗,还会威胁生态系统。
现如今,汉诺威激光中心(LZH)和其合作伙伴已经开发出一种激光工艺来清洁船体。
LZH研究人员使用水下摄像系统观察水下的结垢样品。(照片:LZH)
生物污染是由于藻类、贻贝和其他海洋生物在船体上的生长所形成的。污垢通过增加船舶的流动阻力,进而增加燃料消耗和二氧化碳排放。对此,如果采用传统的机械清洁方式处理它们,则会损坏船体涂层。此外,如果不想让生物甚至是部分船体涂层进入水中,就必须将污垢提取出来。
在黑尔戈兰储存污垢样品 (照片:LZH)
生态友好的激光水下清洁
激光辐射可以用来破坏水下的海洋污垢,而不损害船体的底层涂层。LZH的科学家们已经开发出一种程序,通过激光辐射破坏污垢的细胞,使污垢死亡,从而在一段时间后被水冲走。
研究人员在赫尔戈兰岛的南部港口进行了调查。在那里,他们用激光照射污垢样本,然后将其送回北海,并在两到四周后对其进行检查。来自LZH的水下技术专家Benjamin Emde博士说:“我们能够实现明显的、延时的清洁效果。通过模拟海流,就像现实生活中移动的船舶所加入的那样,清洁效果得到了进一步加强。”
侧视图的水下激光加工 (照片:LZH)
减少排放和避免物种位移
生物污染不仅会增加燃料消耗和碳排放,污垢也可能导致非本地物种在外国生态系统中的引入和传播。Emde表示:“物种位移是生物污染的主要风险。”如果船舶通过船体污损将外来生物引入生态系统,则会严重破坏生态系统。所以这在现实中,导致了船舶被禁止在外国港口停靠。因此,用激光清洗能够很好地替代机械清洁方式。激光清洗过程中船舶带入的生物被致命地破坏,就不会再对外国的生态系统造成危险。
用激光照射的样品和未照射的样品的结果 (照片:LZH)
该项目FoulLas(在水下使用激光辐射去除海面污垢)由Laserline GmbH,Fraunhofer IFAM和LZH进行。
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