Lodo nos navios aumenta consumo de combustível
Estudo de redução de peso dos navios pode permitir redução de custos e emissões no transporte marítimo
A acumulação de lodo é um entrave dispendioso à eficiência do combustível dos navios de carga oceânicos, conduzindo a mais emissões e, eventualmente, a preços mais elevados para o consumidor. Um estudo recente, no entanto, sugere uma nova abordagem para gerir este problema comum. Os investigadores do KTH Royal Institute of Technology desenvolveram um modelo para estimar a velocidade e a extensão do crescimento do biofilme, que poderá permitir aos operadores de navios programar a limpeza do casco a intervalos ótimos para poupar no consumo de combustível.
Os investigadores do KTH Royal Institute of Technology desenvolveram um modelo para estimar a velocidade e a extensão do crescimento do biofilme, o que poderá permitir aos operadores de navios programar a limpeza do casco a intervalos ótimos para poupar no consumo de combustível.
Cornelius Wittig, estudante de doutoramento em mecânica dos fluidos no KTH, afirma que o estudo oferece uma explicação inédita da forma como a tensão de cisalhamento interage com os biofilmes ao longo do tempo para promover a incrustação de lodo em superfícies como o casco de um navio.
O processo de incrustação começa com micro-colónias de bactérias que se fixam a uma superfície. Estas bactérias formam estruturas de base a partir das quais começam a crescer serpentinas em forma de cordas. Em conjunto, as estruturas de base e as serpentinas combinam-se para formar imperfeições na superfície que levam à fricção entre o casco e a água. As serpentinas crescem e as imperfeições acumulam-se a ritmos diferentes, dependendo do nível de tensão induzido pelo fluxo de fluido contra a superfície.
A incrustação de lodo aumenta significativamente a fricção dos fluidos no mar – exigindo um aumento da potência do eixo de um navio até 18%, diz Wittig. “Um navio coberto por um biofilme fino pode registar um aumento de até 80% no consumo de combustível”.
Em muitos casos, a limpeza de um navio só é programada quando o operador regista um pico no consumo de combustível, afirma. “Nessa altura é demasiado tarde e já se desperdiçou muito combustível.”
Assim, para colher os benefícios da desincrustação de um navio, o tempo é essencial, diz ele.
“As potenciais poupanças de combustível obtidas com a limpeza têm de ser suficientemente grandes para compensar os custos da doca seca e dos procedimentos de limpeza”, afirma. “Previsões precisas permitiriam uma programação eficiente da limpeza para os operadores de navios.”
Segundo ele, é necessária mais investigação em condições mais realistas antes de o modelo poder ser utilizado na navegação. As provas mostram que a tensão de cisalhamento pode ser estimada de forma aproximada apenas conhecendo a velocidade de um navio.
“Do ponto de vista de um operador de navios, é interessante saber se o navio deve ser limpo no próximo mês ou no próximo ano, pelo que uma estimativa é suficiente para aumentar a precisão da sua tomada de decisões”.
Wittig afirma que a investigação pode ser aplicada numa vasta gama de áreas onde o biofilme é um problema, incluindo a medicina dentária e a medicina.
“As serpentinas podem oscilar e aumentar o arrastamento de um navio ou de um tubo”, afirma. “Em geometrias mais pequenas, como em dispositivos médicos como stents ou cateteres, as serpentinas podem levar a um entupimento rápido.”
A investigação foi publicada na revista NPJ Biofilms and Microbiomes.
