A empresa Corrosion desenvolveu o primeiro sistema de refrigeração marítima com anti-incrustação integrada com base em UV-C.

Os refrigeradores de caixa, os sistemas de resfriamento mais usados para embarcações de até 120 metros, dependem de agentes anti-incrustantes dissolvidos na água para evitar bio-incrustação. A falta de fluxo (por exemplo, quando o navio está parado) diminui a eficácia de tais sistemas. O crescimento adicional precisa ser removido durante a manutenção da doca seca, o que é caro.

A Corrosion desenvolveu um novo tipo de resfriador de caixa, que mantém as superfícies de resfriamento limpas usando radiação ultravioleta. As superfícies do resfriador são protegidas contra incrustações mesmo quando o navio está parado e os motores estão desligados. Além disso, a seleção cuidadosa de materiais garante menos problemas de corrosão.

Sistemas anti-incrustantes tradicionais

Os refrigeradores de caixa, colocados em box coolers, compreendem feixes de tubos de metal firmemente embalados. Dentro desses tubos, a água quente do motor flui e é arrefecida com água fria do mar. A bioincrustação é impedida com íons de cobre, originados da dissolução anódica controlada de cobre. A eficácia de tal sistema depende da distribuição eficiente de íons de cobre por convecção. Esta convecção é gerada somente se o motor da embarcação estiver em operação.

Método anti-incrustante alternativo: radiação UV

A radiação não requer a convecção de produtos químicos na água para ser eficaz. A luz UV tem sido usada de forma eficaz para desinfecção por décadas. O que chamamos de "luz" é, na verdade, radiação, viajando como ondas de vários comprimentos através do espaço. Isso é conhecido como espectro electromagnético. A luz visível é uma pequena fração do espectro eletromagnético. As cores na luz dependem do comprimento de onda. A luz violeta vai de aproximadamente 380 a 450 nm. O ultravioleta vai de aproximadamente 400 nm para 10 nm no comprimento de onda. O UV é subdividido em vários tipos, novamente, dependendo do seu comprimento de onda: UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm) e UV-C (100-280 nm).

UV e seu efeito na bioincrustação

O amplo efeito biocida do UV é conhecido desde o início dos anos 1800. O UV induz danos no DNA do organismo, o que afeta muito sua capacidade reprodutiva e, portanto, sua sobrevivência. O DNA é comum em todas as formas de vida conhecidas, incluindo aquelas que compõem a bioincrustação. O pico do efeito germicida UV está localizado em torno de 265 nm (UV-C). Muitas indústrias usaram UV-C para desinfecção que varia de alimentos a medicamentos.

Um sistema anti-incrustante à base de UV-C

Em parceria com a Philips, a CORROSION criou uma solução anti-incrustante à base de UV-C, na qual os tubos foram substituídos por uma construção de pillow-plate. Em contraste com os refrigeradores de caixa à base de feixe de tubos, as construções pillow-plates podem ser iluminadas de forma eficiente com tubos UV-C facilmente trocáveis. O comprimento e o número de luzes necessárias dependem apenas do tamanho do refrigerador.

Ensaios de teste usando protótipos montados em um box cooler improvisado, bem como em uma embarcação real, são impressionantes, sem incrustações presentes nos refrigeradores, mesmo após vários meses de exposição.

Vantagens dos trocadores de calor pillow-plate

As construções de pillow-plate são excelentes trocadores de calor. Além de uma construção sólida e ocupando menos espaço do que os refrigeradores de caixa "tubulados", eles também apresentam propriedades superiores de transferência de calor. Devido à sua forma, a turbulência é promovida, o que, por sua vez, aumenta a convecção e, portanto, a transferência de calor. O consumo de energia relativamente baixo significa que as luzes UV-C podem estar ativas mesmo quando a maioria dos motores do navio está desligada. Os resfriadores são feitos do mesmo material que o box cooler do navio, evitando desta forma a corrosão galvânica, que ocorre quando dois metais diferentes estão eletricamente conectados e imersos no mesmo eletrólito (como a água do mar). Anodos de sacrifício (também no escopo da CORROSION) podem ser usados para eliminar ainda mais o risco de corrosão.
A manutenção é menos intensiva em comparação com os sistemas anti-incrustantes à base de cobre. Sem produtos químicos como o cobre, sendo liberados no meio ambiente, as construções pillow-plate protegidas por UV-C são também mais amigáveis com o meio ambiente. Tudo isso a um custo atrativo de propriedade.

Sobre o autor: Felipe Leon-Morales é um microbiologista industrial da Universidade Javeriana em Bogotá, Colômbia. Felipe é doutor em ciências naturais pela Universidade de Duisburg-Essen, na Alemanha. Depois de trabalhar no transporte coloidal através de biofilmes e, mais tarde, em biofilmes extremófilos, Felipe se concentrou na corrosão microbiologicamente influenciada (MIC) enquanto trabalhava para a TNO na Holanda. Em 2015 Felipe ampliou seu foco ao ingressar na empresa de proteção catódica e anti-incrustante CORROSION, onde iniciou a formação de um laboratório dedicado à pesquisa de corrosão e anti-incrustação