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livello elementare.
ARGOMENTO: NAUTICA
PERIODO: XXI SECOLO
AREA: DIDATTICA
parole chiave: Antivegetativo, manutenzione dello scafo, antifouling
Da sempre il peggior nemico degli scafi, il fouling ha trovato nei giorni d’oggi diverse soluzioni pratiche, relativamente poco costose e rispettose dell’ambiente. Ce ne parla in questi due articoli l’architetto e perito navale Sacha Giannini. Buona e attenta lettura.
Una soluzione antivegetativa rispettosa dell’ambiente
L’ossido di rame è il principio attivo più utilizzato nelle pitture antivegetative attualmente diffuse. Il Regolamento di esecuzione UE (2016/1089) del 5 luglio 2016, ha approvato e autorizzato dal 1 gennaio 2019 un nuovo elenco di biocidi e “articoli trattati” meno inquinanti e testati a livello dermico per la sicurezza degli operatori. L’ossido di rame e di “dirame” vengono riconfermati validi e tra i più diffusi principi attivi esistenti e destinati ad essere utilizzati nei prodotti di tipo 21 (16CE1724) “anticrostanti”.
La svolta epocale nell’uso sostenibile e “verde” delle antivegetative non è tanto il 2019, come spesso molti considerano, ma è il risultato di un lungo percorso di date a partire dal Regolamento UE sui biocidi n. 528/2012 (in sostituzione della Direttiva Biocidi 98/8/CE), e ancor prima nel 5 ottobre 2001, quando a Londra l’IMO adottava la Convenzione internazionale per il controllo delle vernici antivegetative (Anti Fouling System Convention, AFS) bandendo di fatto il TBT (stagno), largamente utilizzato per oltre 30 anni nelle carene di barche e navi, ritenuto da quel momento e, improvvisamente, come “il più potente inquinante tossico che sia mai stato deliberatamente riversato in mare dall’Uomo”. Nel 2003, e ancora nel 2008, si rafforzava tale divieto ma siamo arrivati al 2012 (finalmente) per far recepire anche in Italia questo regolamento. Dunque, gli aggiornamenti al 2019 nell’utilizzo dei 22 prodotti BPR (European Biocide Product Regulation) usati come biocidi, divisi in quattro gruppi, riguardano in particolare molti altri settori specifici piuttosto che la nautica (disinfettanti, preservanti per alimenti, repellenti, pesticidi, …). Il 4° gruppo (prodotti 21 e 22 ) relativo ad “altri biocidi” è quello di nostro interesse nautico per quanto riguarda almeno il prodotto 21 di “prevenzione della fissazione di organismi incrostanti su scafi e imbarcazioni”; meno il 22 che, sebbene appartenente allo stesso gruppo, è relativo alle “imbalsamazioni di cadaveri umani e animali”. Con un tocco di humour inglese poteremmo dire che sempre di preservazione si tratta!
La legge n.163/2012 è dunque la vera svolta nazionale, anno in cui l’Italia ratifica la Convenzione di Londra e vieta l’applicazione e l’utilizzo di composti organostannici (OTC) proibiti dall’IMO, in particolare il temibile e utilizzato tributil-stagno (TBT), pena l’arresto fino a due anni o l’ammenda fino a 15.000€ con sanzioni estese anche all’armatore e al comandante.
Nella nautica diportistica e commerciale l’ossido di rame è ormai da anni il più diffuso, consolidato e confermato componente nella miscelazione delle vernici antivegetative. Ad oggi più del 90% delle pitture antivegetative attualmente in commercio contiene rame. Al momento, non c’è alcuna proposta da parte della IMO di bandire o restringerne l’uso. Il rame è quindi riconosciuto e registrato a livello internazionale ancora come un componente sicuro ed efficace.
Tutte le attuali antivegetative in commercio si basano essenzialmente su due principi.
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Antiadesione ottenuta prevalentemente basandosi sulle proprietà dei siliconi, teflon e similari o sulla solubilità e sfogliabilità delle superfici (auto leviganti). |
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Biotossicità di sostanze “ammesse” come i composti del rame (o di zinco) e un certo numero di composti organici (fungicidi, battericidi, alghicidi) come i tannini, terpeni, nicotinammide o il temibile dichloro-N-[(dimethylamino) sulphonyl] fluoro-N-(p-tolyl) methanesulphenamide che, in questo caso, già il nome è prevenzione! |
Negli anni passati la “cura” si è rivelata, come abbiamo visto, a volte più temibile della “malattia” (vedi l’uso dello stagno), ma fortunatamente oggi la tutela e protezione della natura ha arrestato un processo di lenta ed invisibile distruzione dell’ambiente marino.
Il fouling è il tentativo dell’ambiente marino di “appropriarsi” dei corpi estranei, in esso introdotti, creandosi un proprio invitante e disabitato nuovo habitat. Per noi invece è un danno e ciò che viene immerso in acqua marina o dolce deve necessariamente essere trattato (in pratica avvelenato) per la propria resistenza
Un tempo (anni 60/70 fino agli anni ’90 ) c’erano meno barche da diporto e anche un pò meno moda di … dover fare carena! C’erano i sommozzatori che raschiettavano a mano le navi per eliminare quei maledetti denti di cane (ma non solo), tanto che in una sola giornata, mentre si eseguiva lo sbarco o l’imbarco delle merci, si “faceva scafo”. Il problema era che veniva asportata anche parte della pittura antivegetativa (composta da rame e piombo) che era dannosa per l’ambiente marino.
Oggi chiunque pulisce (in proprio) la carena in acqua può incorrere in una denuncia per inquinamento e sostenere un processo o una sanzione amministrativa. L’unica pittura antivegetativa su cui è consentito intervenire, anche a barca galleggiante, è quella siliconica o a base d’acqua o limitati prodotti certificati e sperimentali che non contengono inquinanti.
Quali sono gli eventi che si verificano dopo l’immersione di uno scafo in mare?
Entro pochi minuti inizia la deposizione di un biofilm macromolecolare organico che si trova disciolto nell’acqua e deriva dalla decomposizione di organismi vegetali ed animali, che rappresenta la “vita invisibile del mare”. Il processo di formazione di questo primo involucro, che si realizza nel tempo di 1-3 giorni, rappresenta un evento “condizionante”, in quanto nessun organismo, vivente, morto o inorganico, può depositarsi prima che tale rivestimento sia completato. Studi particolari stanno valutando come ritardare questo processo naturale e mantenere lo scafo in uno stato di protezione permanente, evitando che si completi il ciclo di rivestimento del biofilm primordiale (Slim).
La fase successiva, anche questa della durata di pochi giorni, consiste nell’attecchimento al biofilm primario di organismi unicellulari tra cui prevalgono inizialmente batteri corti il cui numero diviene progressivamente dominante. La crescita del biofilm microbico, anche grazie all’aumento dimensionale degli organismi filamentosi, si realizza non solo come aumento di spessore, ma è generalmente caratterizzata dalla formazioni di vere e proprie appendici filamentose che agevolano la cattura e l’adesione di spore, microalghe, funghi e protozoi, oltre che di particelle inorganiche.
Il fouling (dal verbo inglese to foul, che significa insudiciare, incrostare) è ben noto a tutti i diportisti, almeno nel suo aspetto esteriore, visibile nelle formazioni che “ornano e decorano” la superficie dell’opera viva delle imbarcazioni e la linea di galleggiamento. Si parla di “biofouling”, poiché l’intero processo è determinato dalla colonizzazione dinamica delle superfici sommerse ad opera di numerosi organismi viventi. Si parla di “antifouling” per indicare i veleni atti a combattere e contrastare questo naturale fenomeno. Infine di “biocida” dal greco bios = vita e il latino caedere = uccidere indicando quindi qualcosa che “uccide la vita”.
L’ultimo stadio di sviluppo è rappresentato dalla crescita di organismi più complessi, tra cui tipicamente macro alghe e numerosi invertebrati marini come i Balanidi, detti per la loro forma “denti di cane“. In genere i materiali sommersi sono tutti potenzialmente colonizzabili, anche se con alcune differenze. Quelli che presentano bassa energia superficiale (polimeri come il teflon, silicone o il carbonio) resistono meglio all’iniziale formazione del biofilm, al contrario di quelli che hanno una elevata energia di superficie come i materiali acrilici.
Gli effetti dannosi del Fouling
Il fouling aumenta l’attrito, riduce la manovrabilità, la velocità, aumenta il consumo di carburante, di inquinamento e il tempo di percorrenza. Le imbarcazioni possono subire danneggiamenti, in particolare quelle in legno ma anche quelle in ferro, per effetto dell’attività corrosiva di molti batteri che “attaccano” il metallo. Al fine di prevenire e ritardare questo fenomeno esistono le vernici antivegetative che tutti i diportisti conoscono essere un appuntamento, come anche una spesa fissa, annuale.
Le vernici antivegetative sono dunque i prodotti in assoluto più importanti per la cura dello scafo della nostra barca. Per il momento il mercato è ancora improntato quasi esclusivamente su pitture contenenti sostanze tossiche nella loro matrice. La tossina (come il rame, lo zinco, …) viene inglobata tra gli “ingredienti” della pittura (leganti, pigmenti, addensanti, solventi) che a contatto con l’acqua di mare si libera in acqua. I leganti sono le resine o polimeri che rappresentano la vera base della vernice. I pigmenti danno il colore. Nero o rosso sono i più puri perché sono del colore del veleno di cui sono fatti. Molto utilizzato è il blu o il bianco come le murate ma sono questioni mimetiche e di vestito. I solventi garantiscono la “stendibilità” e la viscosità del prodotto, e che evaporano dopo l’applicazione e l’asciugatura.
La tecnica più diffusa è quella di creare dei film chimici in grado di dissolvere in acqua i composti tossici e inibire con efficacia repellente o letale organismi indesiderati. Auto levigante, erodibile, a solubilità controllata, a rilascio progressivo, autopulente, self polishing sono tutti sinonimi di vernici antivegetative che rilasciano nell’acqua sostanze che inibiscono, respingono o ritardano l’attacco e lo sviluppo delle incrostazioni vegetali (alghe) o animali (molluschi). Per ottenere questo rilascio le pitture devono essere parzialmente solubili. Nelle imbarcazioni veloci (oltre i 25 nodi), o con navigazione costante, o che si fermano in acque caratterizzate da forti correnti (fiumi) sono indicate antivegetative non solubili o a bassissima solubilità o erodibilità: quelle chiamate a matrice dura. Qui il rilascio degli agenti inibitori è ottenuto con meccanismi non correlati alla solubilità del legante ma ad esempio, attraverso alte concentrazioni di biocidi per cui il rilascio delle particelle avviene per contatto.
Nel tempo però sulla carena rimane solamente la matrice non attiva dell’antivegetativa e quindi vi sarà un accumulo di spessore con i successivi carenaggi che a discrezione andranno rimossi e carteggiati se si volesse ripristinare e mantenere sempre le solite due mani!
Le vernici “auto leviganti” nel tempo si riducono di spessore e sono progettate per “sfogliarsi” durante l’utilizzo, e quindi, finché rimarrà uno strato di vernice sullo scafo, per quanto sottile, questo sarà sempre protettivo. In pratica, l’azione chimica dell’acqua, collegata all’azione meccanica causata dal movimento della barca, rigenera ogni mano di antivegetativa (azione ablativa).
Fine parte I – continua
Sacha Giannini
photo credit in anteprima e nel testo @andrea mucedola
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architetto, yacht designer, perito navale ed ex ispettore di sicurezza del diporto per il rilascio delle certificazioni di sicurezza, è un appassionato e profondo conoscitore delle imbarcazioni a vela che effettua valutazioni tecniche e stime commerciali. Dal 2000 esercita la professione di architetto, tra terra e mare, impegnato nell’architettura come nel refitting di barche.