Intelligente Beschichtungen für Offshore-Strukturen

Offshore-Windparks zählen zu den vielversprechendsten Technologien, um den globalen Energiebedarf auf nachhaltige Weise zu decken. Über die Finanzierung des Projekts „Nanocontainer-based active coatings for maritime applications“ (NANOMAR) förderte die EU die Entwicklung intelligenter Stoffe für einen verbesserten Korrosions- und Fäulnisschutz maritimer Strukturen.

Nanocontainer sind winzige Behälter, die Moleküle für eine kontrollierte Freisetzung speichern können. Wissenschaftler untersuchten, wie diese im Zusammenhang mit Beschichtungen verwendet werden könnten, um Korrosionsinhibitoren und Biozide als Reaktion auf Beschichtungsbeschädigungen freizusetzen. Das Konsortium vereinigte im Zuge dieser innovativen Maßnahme das einzigartige Fachwissen von Experten in Brasilien, Europa und Russland. Der Austausch wissenschaftlicher Erkenntnisse und von Personal, bei letztgenanntem stand die Ausbildung junger Forscher im Mittelpunkt, stellten wichtige Säulen des Projekts dar, um eine nachhaltige Zusammenarbeit zu fördern.

Die Forscher untersuchten Korrosionsinhibitoren für Kohlenstoffstahl, da es einen Mangel solcher Stoffe für dieses Metall gibt, das sich für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen im Offshore-Anwendungsbereich eignet. Die vielversprechendsten aktiven Spezies wurden in Mikro- und Nanocontainern eingekapselt, die diese freisetzen können, falls verschiedene Auslöser vorhanden sind. Biozide wurden in organischen und anorganischen Reservoirs eingekapselt. Die Forscher nutzten die Freisetzungsprofile der Nanoadditive, um die Kompatibilität mit Beschichtungsformulierungen zu bestimmen.

In einem ersten Schritt wurden die Korrosionsinhibitoren oder Biozide einzeln in Beschichtungen integriert, um deren Verhalten in jeweils kontrolliert ablaufenden Experimenten zu testen. Das Team wandte elektrochemische Verfahren und beschleunigte Tests zum Korrosionswiderstand und zur Bewertung des Fäulnisschutzes hinsichtlich der Exposition an Offshore-Plattformen an. Die vielversprechendsten Nanoadditive wurden in einer multifunktionalen Beschichtung zusammengefasst und unter Betriebsbedingungen an einer Offshore-Plattform in Brasilien getestet.

Das Konsortium wählt nun das erfolgversprechendste multifunktionale System für die industrielle Implementierung aus. Die Entwicklung einer neuen Generation an intelligenten und nachhaltigen Beschichtungen im maritimen Anwendungsbereich hält Vorteile für zahlreiche Sektoren bereit. Hierzu zählt unter anderem der Energie- und der Schifffahrtssektor, die der Grundpfeiler vieler Wirtschaftssysteme und entscheidend für den globalen sozioökonomischen Fortschritt sind.