Вы когда-нибудь замечали, что у всех кораблей подводная часть покрашена в красный цвет? А видели видео как в доках, как с корпусов судов счищают целые заросли из ракушек, мидий и водорослей? Скажете, обычная морская грязь? Как бы не так! Эта "грязь" способна превратить современный лайнер в неповоротливую посудину, а владельцу обойтись в миллионы долларов лишних расходов.
Давайте разберёмся, почему крошечные ракушки становятся кошмаром для капитанов и как моряки уже сотни лет ведут войну с невидимыми оккупантами.
Когда корабль обрастает "квартирантами"
Представьте, что ваш автомобиль за полгода покрылся бы толстым слоем мха, грибов и ещё каких-то липких наростов. Поедете далеко? Вот и с кораблями та же история, только гораздо серьёзнее.
Как только судно спускают на воду, начинается настоящая битва. Более 1700 видов морских организмов могут участвовать в обрастании, создавая локальную экосистему. Сначала к корпусу прилипают бактерии — микроскопические пионеры. Потом к ним присоединяются водоросли, которые образуют что-то вроде зелёной плёнки. А дальше на эту "взлётную полосу" садятся ракушки, мидии, морские жёлуди и прочие любители бесплатного проезда.
За несколько месяцев корабль превращается в плавучий риф. И тут начинается самое интересное — физика морского сопротивления.
Почему ракушки тормозят лучше якоря
Когда корабль движется, он как бы "прорезает" воду. Чем ровнее поверхность, тем легче это сделать. А теперь представьте, что вместо гладкого корпуса у вас шершавая поверхность, покрытая выростами, как тёрка.
Каждая ракушка, каждая мидия создаёт турбулентность — завихрения воды. Вместо того чтобы обтекать корпус плавно, вода начинает "спотыкаться" о неровности. Сопротивление растёт в геометрической прогрессии.
Для тихоходных судов расход может повышаться на 20-40%, для скоростных судов эти показатели могут достигать и 100%. Представляете? Корабль тратит в два раза больше топлива только потому, что на нём расселилась колония ракушек!
Цифры, которые пугают владельцев судов
"Шуба" из микро-и макроводорослей, образовавшаяся в процессе обрастания на корпусе судна, тормозит его движение, при этом скорость может падать на 40% и более. Сорок процентов! Это как если бы ваш автомобиль вместо 100 километров в час ехал всего 60. а количество сжигаемого топлива увеличиться на 40 и более процентов.Для грузового судна, которое идёт через океан месяц, это означает опоздание на несколько дней. А время — это деньги, особенно в морском бизнесе.
К слову о деньгах, расход топлива тоже увеличивается и судоходные кампании несут большие убытки из-за не своевременной очистки судов от паразитиков.
Невидимая армия захватчиков
Но самое удивительное в том, как быстро происходит захват корабля морскими организмами. Буквально через несколько недель после спуска на воду корпус начинает зарастать микрофлорой. А через пару месяцев уже видны первые ракушки.
Особенно активны морские жители в тропических водах. Там обрастание происходит с космической скоростью — буквально за месяц корпус может покрыться плотным слоем живности.
Почему корабли красят в красный цвет
Это не дизайнерское решение, а суровая необходимость.
Красная краска содержит специальные ядовитые вещества — биоциды, которые отравляют морских "квартирантов". Раньше использовали соединения меди и олова, сейчас — более современные и менее токсичные составы. Но принцип тот же: краска медленно растворяется в воде, создавая вокруг корпуса ядовитую зону.
Правда, и тут есть проблема. Такие краски действуют ограниченное время — год-два, максимум три. Потом биоцидный слой вымывается, и корабль снова становится лакомым кусочком для морских обрастателей.
Война за каждый сантиметр корпуса судна
Борьба с биообрастанием — это настоящая индустрия. Судовладельцы тратят миллиарды долларов в год на специальные краски, очистку корпусов и простой судов в доках.
Современные противообрастающие покрытия — это высокие технологии. Некоторые из них работают как наждачная бумага, постоянно стирая прилипший слой организмов. Другие создают на поверхности микротекстуру, которая мешает личинкам закрепиться. Третьи выделяют специальные вещества, которые не убивают морских жителей, а просто делают поверхность "невкусной".
Но даже самые современные покрытия не дают 100% защиты. Расход топлива и эмиссия парниковых газов для корпуса с обрастанием по сравнению с гладким корпусом возрастает на 30-50%.
Подводная мойка и роботы-чистильщики
Чтобы не ставить корабль в док каждый год, придумали подводную очистку. Водолазы с специальными щётками и скребками работают прямо в порту, не вытаскивая судно из воды. Сейчас для этого всё чаще используют подводных роботов — они могут работать дольше и тщательнее.
Но и тут есть загвоздка. Счищенные ракушки и водоросли падают на дно порта, загрязняя его. Многие страны теперь требуют, чтобы вся грязь собиралась и утилизировалась как отходы. Это ещё больше увеличивает расходы.
Экологическая бомба замедленного действия
А знаете, что самое страшное в биообрастании кораблей? Эти судна становятся невольными переносчиками инвазивных видов. Ракушка, прилипшая к корпусу в Японии, может через месяц отвалиться у берегов Калифорнии и дать начало новой популяции.
Так происходит биологическое загрязнение океанов. Виды, которые миллионы лет жили в изоляции, вдруг встречаются в одном море и начинают конкурировать. Часто это заканчивается экологической катастрофой для местных видов.
Будущее без ракушек
Учёные работают над революционными решениями. Испытывают покрытия, которые имитируют кожу дельфинов или акул — такие поверхности естественным образом очищаются при движении. Разрабатывают "умные" краски, которые реагируют на прикосновение морских организмов.
Есть даже проекты судов с электрической защитой — слабый ток, безопасный для рыб, но неприятный для ракушек. И ультразвуковые отпугиватели, которые создают в воде вибрации, мешающие личинкам прикрепляться.
Вечная битва продолжается
Потеря скорости из-за обрастания составляет 8—15%, а рост расхода топлива — до 20—35% за междоковый период. Эти цифры заставляют судоходные компании вкладывать огромные деньги в борьбу с крошечными морскими созданиями.
Удивительно, правда? Человек построил корабли, которые весят десятки тысяч тонн, оснастил их мощнейшими двигателями, а остановить их может колония ракушек размером с ноготь. Природа всегда найдёт способ напомнить, кто в доме хозяин.
А пока корабли бороздят океаны и война с биообрастанием продолжается. Ставки слишком высоки — речь идёт о миллиардах долларов и экологии планеты.