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Risposte alle domande frequenti |
Dopo il Venerdì, anche il Giornale della Vela ha dedicato spazio alla nuova vernice antivegetativa ecologica AquaSun,
sviluppata dal Cnr in collaborazione con il Masdar Institute of Science
and Technology. Ecco la risposta ad alcune domande frequenti (su ResearchGate il file in formato PDF).
La vernice è già in produzione?
AquaSun non è ancora prodotta su scala commerciale.
Si prevede lo sia a breve?
Per facilitarne la più rapida adozione pratica possibile, la scoperta è
stata pubblicata sulla letteratura scientifica internazionale in regime
di open innovation: qualsiasi azienda può adottarla e migliorarla. Nel
corso del 2017, il Cnr e il Masdar Institute confidano di poter far
produrre i primi batch per le prove sugli scafi.
Quando è stata scoperta?
L'articolo scientifico che ne ha descritto l’invenzione ad opera di
scienziati italiani al Cnr e al Masdar Institute of Science and
Technology è stato pubblicato nel corso del 2016 sul maggiore giornale
di chimica europeo (G. Scandura, et al., "Nanoflower-like Bi2WO6
encapsulated in ORMOSIL as a novel photocatalytic antifouling and foul
release coating", Chemistry - A European Journal 22 (2016) 7063–7067)
[1].
La vernice è stata testata in acqua di
mare per periodi prolungati?
E’ stata testata di recente ad Abu Dhabi per 4 mesi nelle acque calde e
ricche di plancton del Golfo Persico. Le eccellenti prestazioni, e la
spiegazione del funzionamento, sono in corso di pubblicazione da parte
di una delle maggiori rivista scientifiche di chimica internazionali
(G. Scandura, et al., "Advanced Protection Against Marine Biofouling
Using Solar Light" submitted, 2017) [2].
E’ già autorizzata?
Il coating dovrà sostenere un iter autorizzativo in margine a test
reali. La vernice è a base d'acqua. Non contiene sostanze
tossiche. Ha un impatto ambientale solo positivo, prevenendo l'adesione
dei foulants solo attraverso l'acqua ossigenata che si forma in seguito
all’azione della luce solare sulla superficie protetta immersa in
acqua. A nostro avviso, sarà presto utilizzata tanto per le piccole che
per le grandi imbarcazioni. Ma anche per la protezione di strutture
immerse non in movimento quali le piattaforme estrattive, i piloni
immersi in acqua, i sistemi di monitoraggio sottomarini, etc.
Cos’è AquaSun, e come funziona?
AquaSun è una vernice sol-gel, a base di silice (vetro) organicamente
modificata. Il solvente è costituito da acqua e alcool. Il
funzionamento è basato su un duplice meccanismo: i) azione
superficiale, dovuta alla nanostrutturazione della superficie e alla
sua natura idrofobica e parzialmente idrofilica, che limita l’adesione
del biofouling e ne favorisce un rapido distacco durante la
navigazione, anche a basse velocità; e ii) biocida, dovuta alla
formazione di acqua ossigenata in seguito all’irradiazione solare, per
prevenire l’adesione dei foulants.
Le vernici sol-gel sono già utilizzate
come antivegetative?
Sì. Sviluppata nel corso degli ultimi 15 anni dai team di Michael Detty
e Frank Bright alla University of New York at Buffalo, la prima
generazione di coating antivegetativi sol-gel è entrata in commercio
con il nome di AquaFast (M. R. Detty, et al., "Xerogel Coatings
Produced by the Sol-Gel Process as Anti-Fouling, Fouling-Release
Surfaces: From Lab Bench to Commercial Reality", ChemNanoMat 1 (2015)
148-154) [3].
Il team di M. Pagliaro al Cnr è stato fra i primi a testarle in Europa,
nelle acque di Pantelleria, in collaborazione con la Soprintendenza del
Mare, al fine di proteggere dal fouling (con eccellenti risultati) il
sistema di monitoraggio del sito archeologico sottomarino di Cala Gadir
(P. Selvaggio, et al., "Ecofriendly protection from biofouling of the
monitoring system at Pantelleria’s Cala Gadir archaelogical site",
International Journal of Nautical Archaeology 38 (2009) 417-421) [4].
Qual è la differenza con le vernici
siliconiche?
La differenza principale è nel meccanismo di funzionamento e nello
spessore del coating applicato (M. Detty, et al., "Environmentally
Benign Sol-Gel Antifouling and Foul Releasing Coatings", Accounts of
Chemical Research 47 (2014) 678-687) [5]. I coating a base di siliconi
favoriscono il distacco dei foulants per slittamento interfacciale,
mentre quelli sol-gel per forza di taglio.
Mentre le vernici siliconiche formano uno strato spesso alcune
centinaia di micron, i coating sol-gel formano uno strato spesso pochi
micron (meno di 10 micron). Una volta asciugata all’aria a temperatura
ambiente, poi, la vernice sol-gel, essendo costituita da vetro
organicamente modificato, forma uno strato molto più robusto (la
differenza è di alcuni ordini di grandezza).
Esistono poi altre importanti differenze che vanno dal bassissimo
contenuto di VOC (composti organici volatili) delle vernici sol-gel,
alla facilità di applicazione, alla prolungata stabilità. Alcune
vernici antivegetative sol-gel commercializzate di recente in Nord
America vengono fornite per essere riapplicate sulla carena ogni due
anni.
Esistono altre vernici antivegetative
green?
Lo sviluppo di antivegetive ecologiche in alternativa a quelle basate
sull’azione biocida del rame è uno dei maggiori successi della chimica
verde e della nanochimica tanto all’interno dei centri di ricerca
pubblici che nelle aziende dei coating marini. Le vernici siliconiche
scoperte casualmente nel 1975 hanno visto una prima forte innovazione
alla metà degli anni 2000. E sono molte le vernici, prive di biocidi,
che non fanno uso di siliconi ma di altri polimeri (R. Ciriminna, et
al., "Ecofriendly Antifouling Marine Coatings", ACS Sustainable
Chemistry & Engineering 3 (2015) 559-565) [6].
Dove posso trovare maggiori
informazioni?
Tutte le ricerche vengono pubblicate sulla letteratura scientifica
internazionale. In caso di risultati di ampio rilievo socioeconomico e
ambientale, ne viene data notizia alla stampa e anche online:
www.qualitas1998.net.
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