الطلاءات البحرية: عنصر محوري في تعزيز كفاءة واستدامة عمليات السفن

في هذا العدد، تأخذكم ربان السفينة في رحلة لقراءة المشهد المتطور للطلاءات البحرية، من خلال استعراض آراء نخبة من الخبراء البارزين في هذا المجال. يشارك في هذا الحوار حيدر نجيب، الرئيس التنفيذي لشركة Sea Shell Marine Enterprises الإماراتية، جان ميشيل صرّوف، مدير المبيعات التقنية في شركة MTCC اللبنانية، وKazuaki Masuda، المسؤول التنفيذي ومدير القسم التقني في شركة  Nippon Paint Marine اليابانية. تتناول هذه المناقشة موضوعات رئيسية تشكّل مستقبل هذا القطاع، بدءا من دور الطلاءات البحرية في دعم أهداف المنظمة البحرية الدولية (IMO) المتعلقة بخفض الانبعاثات الكربونية، وصولا إلى الحلول المبتكرة لتغطية هياكل السفن ذات الأشكال الهندسية المعقدة. كما يسلط هذا الحوار الضوء على الأهمية المتزايدة لتحليل أداء السفن، واستخدام مصابيح UV-C LED للوقاية من التلوث الحيوي، إلى جانب تنامي الطلب على الطلاءات المستدامة وعالية الأداء، فضلا عن كيفية مساهمة الخبرات التقنية في سد الفجوة بين تصميم تركيبات الطلاءات البحرية وتطبيقها على أرض الواقع.

أهداف إزالة الكربون
افتتح Kazuaki Masuda النقاش بالإشارة إلى الضغوط التنظيمية المتزايدة التي تعيد تشكيل قطاع النقل البحري، موضحا أنّ "صناعة النقل البحري باتت مطالبة بالتكيف مع بيئة تنظيمية معقدة ومتجزئة، سواء على المستوى الإقليمي أو الدولي. مع تشديد الأطر التنظيمية والتوقعات بارتفاع تكاليف الوقود في المستقبل، شهدنا توجها متزايدا نحو اعتماد التقنيات النظيفة والحلول الرقمية لتحسين كفاءة السفن، بهدف تقليل الانبعاثات وخفض تكاليف الوقود. ونظرا لكونها التقنية النظيفة الأكثر استخداما وموثوقية في السوق، لاحظنا في شركة Nippon Paint Marine زيادة ملحوظة في تبني حلول الطلاء المتقدمة. فعلى سبيل المثال، أثبتت منتجاتنا الرائدة ذات المقاومة المنخفضة مثل FASTAR وAQUATERRAS قدرتها على تحقيق وفورات فورية في استهلاك الوقود تصل إلى %14.7 مقارنة بمتوسط طلاءات الهياكل المتوفرة في السوق، وذلك دون الحاجة إلى استثمارات رأسمالية كبيرة."

في سياق الحديث عن أجندة المنظمة البحرية الدولية (IMO) لإزالة الكربون، أكّد حيدر نجيب أنّ "أهداف المنظمة لخفض انبعاثات الكربون تُبرز الحاجة إلى الابتكار في القطاع البحري. حيث إنّ طبقات الطلاء البحري تلعب دورا محوريا في تحسين كفاءة استهلاك الوقود عبر تقليل مقاومة الهيكل والتلوث البيولوجي. كما يتيح الاعتماد على التحليلات المعتمدة على البيانات تقديم حلول طلاء مخصّصة بناء على أداء السفينة وعملياتها، مما يدعم تحسين عمليات تطبيق الطلاء ومراقبته ويدعم الامتثال التنظيمي."

من جانبه، أشار جان ميشيل صرّوف، إلى أنّ "أهداف المنظمة البحرية الدولية لخفض انبعاثات الكربون، التي تستهدف خفض هذه الانبعاثات بنسبة %20 بحلول 2030، و%70 بحلول 2040، وتحقيق انبعاثات صفرية بحلول 2050، تؤكد على الأهمية المتزايدة لتحسين دورة حياة السفن بأكملها، بما في ذلك دورة حياة الطلاء، للحد من استهلاك الوقود وتقليل الأثر البيئي، إذ يلعب طلاء الهيكل دورا حاسما في تحسين الكفاءة الهيدروديناميكية للسفينة عن طريق تقليل مقاومة الهيكل."

حيدر نجيب

الحلول البديلة للأشكال الهندسية المعقّدة
من وجهة نظر جان ميشيل، توفر حلول الطلاء البديلة مثل الأغشية الواقية مزايا فريدة، لا سيما للهياكل التي تتمتع بأشكال هندسية معقّدة. فلطالما واجهت الطلاءات السائلة التقليدية صعوبة في الالتصاق الكامل بالأشكال غير المنتظمة أو المعقدة بسبب لزوجتها وخصائصها أثناء المعالجة. 

أما الأغشية الواقية، فتضمن تطبيقا أكثر اتساقا وانسجاما على الأسطح المعقدة، مما يجعلها مثالية لأجزاء السفن ذات الأشكال الهندسية المعقدة، مثل الرفاصات أو دفات التوجيه، التي يصعب طلاءها بالمواد السائلة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن هندسة الأغشية الواقية البحرية لتتمتع بالمرونة ومقاومة الصدمات وسهولة الإزالة، مما يوفر حماية قوية ويقلل من مقاومة الأسطح.

في هذا السياق، أوضح حيدر أن "الخيارات ذات الحالة الصلبة مثل الأغشية الواقية تمنح تحكّما أفضل في طلاء الأشكال والأسطح ذات الأشكال المعقدة. فهذه البدائل تساعد في تقليل أخطاء التطبيق، وتقصير أوقات المعالجة، وتقليل هدر المواد. كما أنها تضمن سماكة متّسقة والتصاقا فائقا في الأماكن التي يصعب الوصول إليها، مما يعزز الحماية بشكل عام ويقلل من الحاجة إلى الصيانة المتكررة."
من جانبه، أكّد Kazuaki Masuda على أهمية الابتكار المستمر، مشيرا إلى أنّ "شركة Nippon  Paint Marine تقدم مجموعة واسعة من الطلاءات عالية الأداء لهياكل السفن، التي تم تطويرها على مدى 140 عاما، حيث نطرح حلولا جديدة في السوق ترتكز على فهمنا العميق لاحتياجات العملاء المتغيرة والتحديات المتزايدة، بما يعكس الديناميكيات المتسارعة التي يشهدها القطاع."

وتابع قائلا "يعتمد فريق البحث والتطوير لدينا على أحدث ما توصل إليه العلم والهندسة لتصميم طلاءات متقدمة للهياكل. ومؤخرا، أجرينا أبحاثا في مجال علم الأحياء الحيوية، وركزنا فيها على بنية جلد بعض الكائنات البحرية مثل سمكة التونة، التي تتمتع بقدرات هيدروديناميكية خاصة تُمكنها من السباحة بسرعة فائقة. وقد أدى هذا إلى قيامنا بتطوير أول طلاء حاصل على براءة اختراع تحت اسم ™HydroSmoothXT، وهو عبارة عن طلاء يأتي على شكل هلام مائي (Hydrogel) يحتوي على تقنية فريدة لاحتجاز المياه. حيث تعزز هذه التقنية من كفاءة منتجاتنا المقاومة للتلوث البيولوجي مثل A-LF-Sea ،LF-Sea وFASTAR، ما يساهم في تحسين أداء السفن، وتقليل الانبعاثات والتكاليف، ودعم الاستدامة. كما أن طلاءاتنا الخالية من السيليكون سهلة التطبيق، وتقلل الحاجة إلى فترات التوقف في الحوض الجاف، وتتمتع بعمر افتراضي طويل، حيث أفاد العملاء بعدم ظهور أي تلوث بيولوجي على الهياكل لأكثر من 30 شهرا، حتى في البيئات الحارة والثابتة."

تكامل الخبرات مع احتياجات أحواض السفن
وفقا لحيدر، "يعمل مهندسو الطلاء على ردم الفجوة بين الابتكار المخبري وتطبيقاته في أحواض بناء السفن، مما يسمح بتحويل التركيبات المتقدمة إلى حلول عملية واقتصادية وصديقة للبيئة. حيث إنّهم يكيّفون أنظمة الطلاء بما يتناسب مع احتياجات السفن، ويُحسّنون عملية التطبيق، ويرفعون من أداء دورة حياة الطلاء."

في هذا السياق، أوضح جان ميشيل أنّ "هؤلاء المتخصصين لا يقتصر دورهم على فهم التركيب الكيميائي والخصائص المتعلقة بأداء الطلاءات البحرية فحسب، بل يمتلكون أيضا الخبرة العملية اللازمة لتطبيق هذه الحلول في بيئات بناء وصيانة السفن على أرض الواقع. فهم يضمنون تطبيق الطلاء بالطريقة الصحيحة لضمان أفضل أداء ممكن، وتقليل تكاليف الصيانة، والامتثال للمعايير البيئية. ومن خلال عملهم كحلقة وصل بين مصنّعي الطلاءات، وأحواض بناء السفن، وملّاك السفن، يساعد مهندسو الطلاء في ترجمة التركيبات الكيميائية المعقدة إلى حلول فعّالة وعملية تلبي الاحتياجات التشغيلية المتنوعة والمتطورة."

Kazuaki Masuda

من هذا المنطلق، سلط Kazuaki Masuda الضوء على الأهمية المتزايدة لدور مهندسي الطلاء في ظل البيئة التنظيمية التي تزداد صرامة، موضحا أنّ طلاءات Nippon Paint Marine مصممة خصيصا لدعم أولويات العملاء. "لقد عملنا على تطوير منتجات لصناعة النقل البحري لأكثر من 140 عاما، الأمر الذي منحنا خبرة ومعرفة عميقة في هذا المجال. جميع حلولنا يتم تطويرها انطلاقا من احتياجات العملاء والتحديات التي يواجهونها في سوق سريع التغير والتطور." وأضاف: "نقوم بدمج معرفتنا الدقيقة بواقع وتطورات القطاع البحري مع فهمنا لعمليات عملائنا وأنشطتهم التجارية، كما نتعاون باستمرار مع الأوساط الأكاديمية، ونستفيد من إمكانياتنا العلمية والهندسية المتقدمة لتطوير حلول جديدة تساهم في مواجهة هذه التحديات. ينصب تركيزنا الحالي على ابتكار تقنيات تسمح بتحسين أداء السفن وفعاليتها بشكل مستمر، بما يسرّع المسار نحو إزالة الكربون وتعزيز الاستدامة بشكل أوسع".

تحليل الأداء 
"يلعب تحليل أداء السفينة، مثل أنماط السرعة، واستهلاك الوقود، وسلوكيات التشغيل، دورا رئيسيا في اختيار أنظمة الطلاء التي تتناسب مع ظروف العمل الفعلية للسفينة. فهذه المقاربة تتيح حلولا مصممة خصيصا لتعزيز الكفاءة، وإطالة الفترات الفاصلة بين عمليات الصيانة، ودعم الامتثال للوائح التشريعية، مما يخفض التكاليف التشغيلية والأثر البيئي"، كما أوضح حيدر.

ويتفق معه جان ميشيل قائلا: "يلعب تحليل أداء السفينة دورا أساسيا في تحديد أنظمة الطلاء الأنسب. من خلال دراسة مقاييس الأداء الرئيسية مثل السرعة، واستهلاك الوقود، وظروف التشغيل (مثل درجة الحرارة والملوحة ومخاطر التلوث الحيوي)، والفواصل الزمنية بين عمليات الصيانة، يمكن لملّاك ومشغّلي السفن اختيار الطلاءات التي تحقق أفضل توازن بين الكفاءة وطول العمر الافتراضي. فعلى سبيل المثال، قد تستفيد السفن العاملة بسرعات منخفضة من الطلاءات ذات الإحتكاك المنخفض، بينما قد تحتاج السفن عالية السرعة إلى طلاءات توفر مقاومة إضافية للتآكل والتلف. إن فهم كيفية تشغيل السفينة يتيح تخصيص أنظمة الطلاء لتلبية الاحتياجات المحددة لكل سفينة على حدى، وضمان تحقيق أفضل أداء مع الامتثال للمعايير البيئية."

في هذا السياق، قال Masuda أنّ "التنبؤ بالأداء، وتحليل بيانات المراقبة، وفهمنا الدقيق لملفات السفن ومساراتها التجارية ضمن أساطيل عملائنا، تُعد عناصر أساسية عند تقديم التوصيات بشأن الطلاءات المناسبة لتحقيق أفضل أداء. انطلاقا من ذلك، توفّر Nippon Paint Marine خدمات استشارية مبنية على بيانات وتقنيات متقدمة تهدف إلى دعم هذا التوجه. كما نعمل بشكل وثيق مع عملائنا لتقديم الدعم التقني، والتدريب، وخدمات المراقبة المستمرة، بما يضمن الحفاظ على جودة وكفاءة الطلاءات التي نقدمها على المدى الطويل."

 

الوقاية من التلوث الحيوي
متحدثا عن نهج مبتكر للوقاية من التلوث الحيوي، أوضح حيدر أنّ "جمع مصابيح LED التي تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية من النوع UV-C LED) C) في طلاءات الهيكل، يوفر طريقة جديدة لمنع التلوث الحيوي من خلال كبح نمو الميكروبات مباشرة على سطح السفينة. وعند استخدامها بالتوازي مع الطلاءات التقليدية، تُشكّل هذه التقنية حلا غير سام وموفر للطاقة. ويتوقف نجاح تطبيق هذه التقنية على تصميم أنظمة السفينة لاستيعاب وظائف المصابيح وصيانتها، بما يضمن تغطية موثوقة وأداء ثابت مع مرور الوقت."

بناء على ذلك، أشار جان ميشيل إلى أن "إدماج مصابيح UV-C LED في طلاءات الهيكل يُعد ابتكارا واعدا لمنع تراكم الكائنات الحية الملوثة على السفن. فقد ثبتت قدرة الأشعة البنفسجية من نوع UV- C) C) على قتل أو كبح نمو الكائنات الحية الدقيقة مثل الطحالب والصدفيات وغيرها من الكائنات البحرية الدقيقة التي تسبب التلوث الحيوي. وعند تضمين هذه المصابيح ضمن نظام طلاء الهيكل، تتحقق تأثيرات التنظيف الذاتي للسفينة، مما يقلل الحاجة إلى المعالجات الكيميائية والتنظيف اليدوي. كما يلعب تكامل نظام الطلاء مع تصميم السفينة دورا حاسما في نجاح نشر هذه التقنية، حيث يجب توزيع أماكن المصابيح ودرجة قوتها بشكل مثالي بما يتناسب مع حجم السفينة وسرعتها وظروف تشغيلها. ويقدم هذا النهج حلا أكثر استدامة ولا يتطلب الكثير من الصيانة الدورية لمعالجة مشكلة التلوث الحيوي، مع خفض مقاومة الهيكل وتحسين كفاءة استهلاك الوقود."

في السياق ذاته، أكّد Masuda التزام Nippon Paint Marine العميق بحماية النظم البيئية البحرية، مضيفا: "نحن نؤمن بشدة بضرورة حماية الحياة البحرية، ولهذا السبب قمنا بتطوير AQUATERRAS، أول طلاء هيكل ذاتي التلميع خال من مواد المبيدات الحيوية (biocide-free SPC)، وقد أظهرت الدراسات أنه غير سام ويوفر سطحا نظيفا للهيكل على المدى الطويل دون الإضرار بالكائنات البحرية. ففي دراسة حديثة أجرتها مؤسسة PML Applications Ltd، وهي شركة استشارية متخصصة في أبحاث علوم البحار، لم يتم تسجيل أي آثار سلبية على الحياة البحرية بعد محاكاة عملية تنظيف تحت الماء، كما لم تُسجل أي حالة نفوق للكائنات اللافقارية التي خضعت للاختبار. كما تُظهر بنية طلاء AQUATERRAS الفريدة فعالية في الحد من فقدان السرعة لمدة تصل إلى 60 شهرا، متفوقا على المتوسط العام المتعارف عليه في القطاع. كما يتميز هذا الطلاء بسهولة تطبيقه في الحوض الجاف، ويمنع التصاق الكائنات الحية البحرية في هيكل السفينة، ويقلل من مقاومة المياه، مما يساعد ملّاك السفن على خفض استهلاك الطاقة والتكاليف والانبعاثات، مع الحفاظ في الوقت نفسه على البيئة البحرية."
أداء السفن
حول مسألة تحسين الكفاءة، أشار حيدر إلى أن "القطاع البحري أصبح أكثر وعيا بتأثير طلاءات الهيكل على كفاءة السفن، مما أدى إلى ارتفاع الطلب على حلول طلاء عالية الأداء. فالطلاءات التي تحسّن كفاءة الوقود، وتخفض الانبعاثات، وتزيد مدة الفترات الزمنية الفاصلة بين عمليات الصيانة في الأحواض الجافة تحظى بأولوية متزايدة. ومن المرجح أن يدفع هذا الاتجاه عجلة التطورات في مجال الطلاءات الذكية، وتطبيقات النانو تكنولوجي، والمواد الصديقة للبيئة."

في هذا الإطار، أضاف جان ميشيل: "مع تحول صناعة النقل البحري نحو الاستدامة والكفاءة، من المتوقع أن ينمو الطلب على الطلاءات البحرية عالية الأداء. إذ يدرك ملّاك السفن أكثر فأكثر العلاقة بين الطلاءات وتوفير الوقود، وخفض الانبعاثات، وتقليل تكاليف الصيانة. ومع تزايد الرقمنة وتشديد اللوائح البيئية، ستتصدر الطلاءات التي تعزّز الكفاءة وتدعم أهداف الكربون المشهد، مما يؤدي إلى ابتكار حلول متقدمة وصديقة للبيئة."

استكمالا للنقاط السابقة، لفت Masuda النظر إلى أهمية اتخاذ خطوات عاجلة مع اقتراب الموعد المحدد من المنظمة البحرية الدولية في العام 2030 لتقييم أداء القطاع البحري في تقليل الانبعاثات، مشددا على أن "اقتراب قطاع النقل البحري من هذه المرحلة المفصلية يستدعي توظيف كل ما هو متاح من أدوات وتقنيات لتعزيز كفاءة الطاقة وخفض انبعاثات الغازات الدفيئة. وعلى الرغم من أن بعض حلول إزالة الكربون، مثل استخدام الوقود البديل، لا تزال في مراحلها الأولى، فإن الطلاءات المتطورة للهياكل البحرية تُعد خيارا متقدما يمكن تنفيذه على الفور، ما يمنح المُلّاك والمشغلين فرصة فعلية لتقليل الانبعاثات بشكل ملموس، والمساهمة الفاعلة في تحقيق أهداف إزالة الكربون ضمن الإطار الزمني المحدد."

كما سلّط Masuda الضوء على الأداء الموثوق للتقنيات البحرية التابعة لشركة Nippon Paint Marine، مضيفا: "تم تطبيق منتجنا المتطور لمقاومة التلوث البحري ™HydroSmoothXT على أكثر من 5000 سفينة حتى الآن، في حين أصبحت تقنيتنا المبتكرة الخالية من المبيدات الحيوية والتي تتضمن خاصية التلميع الذاتي SPC، والمعروفة باسم AQUATERRAS، الخيار المفضل لدى كبار المشغلين مثل مجموعة Carnival وشركة Wah Hai Lines."

اقرأ أيضاً: خالد بن محمد بن زايد يتفقد مقر أكاديمية أبوظبي البحرية التابعة لمجموعة موانئ أبوظبي

الطلاءات البحرية المستدامة
بالنسبة لحيدر، "تتجاوز الاستدامة في الطلاءات البحرية مجرد التركيبات الصديقة للبيئة لتشمل الأداء طويل الأمد والكفاءة التشغيلية. فالطلاءات التي تقلل استهلاك الوقود، وتخفّض احتياجات الصيانة، وتقلل من وتيرة إعادة التطبيق، تسهم في الحد من الأثر البيئي. كما إن الحلول الناشئة مثل تقنيات مكافحة التلوث الحيوي الخالية من المبيدات، والمواد القابلة لإعادة التدوير، تدعم هذا التحوّل نحو الاستدامة."

من جهته، أشار جان ميشيل إلى أن: "الطلاءات ذات الديمومة العالية تقلل الحاجة إلى إعادة الطلاء، مما يساهم في تقليل النفايات وانبعاثات المواد الكيميائية. علاوة على ذلك، تعمل الابتكارات في الطلاءات الصديقة للبيئة والطلاءات التي تحتوي على نسبة منخفضة من المركبات العضوية المتطايرة (VOC) على تقليل التأثير الضار للطلاءات على النظم البيئية البحرية وجودة الهواء."

في الإطار ذاته، أكّد Masuda التزام Nippon Paint Marine طويل الأمد بالاستدامة، وقال: "منذ إطلاقنا لطلاءات الهياكل ذات المقاومة المنخفضة ™HydroSmoothXT قبل ما يقارب 20 عاما، نقدّر أننا ساهمنا في تقليل عشرات الملايين من الأطنان من انبعاثات الغازات الدفيئة. وهذا يمثل مساهمة كبيرة في دفع الصناعة نحو إزالة الكربون وتعزيز الاستدامة. فخفض التلوث البيولوجي لا يُحسّن فقط أداء السفن، بل يمنع أيضا انتشار الكائنات البحرية المجتاحة الضارة. نحن نولي أولوية لتركيبات الطلاء التي تحافظ على البيئة البحرية، ونستثمر بشكل كبير في البحث والتطوير لإنتاج طلاءات صديقة للبيئة، منخفضة المركبات العضوية المتطايرة (VOC)، وخالية من المبيدات الحيوية."
تحسين اختيار الطلاءات وفقا لحيدر، "يتطلب تحسين عملية اختيار الطلاءات تعزيز التعاون في تبادل البيانات بين مشغّلي السفن والمصنّعين والهيئات التنظيمية. وتشمل الخطوات الرئيسية الاستثمار في تحليلات الأداء المدعومة بالذكاء الاصطناعي، وتوحيد طرق التقييم، وتعزيز برامج التدريب لمهندسي الطلاء. ويُعدُّ اعتماد استراتيجية مخصّصة لكل سفينة، بدلا من النهج العام، أمرا حاسما لتعظيم الكفاءة والامتثال للمعايير البيئية".

كما أكّد جان ميشيل أن "ضمان اختيار الطلاءات البحرية على أساس الفهم الشامل لاحتياجات كل سفينة وبيئتها التشغيلية يتطلّب من الصناعة اتخاذ عدة خطوات. أولا، يجب تعزيز التعاون بين مصنّعي الطلاءات وأحواض بناء السفن وملاّك السفن لضمان تصميم الطلاءات وفقا للظروف التشغيلية المحددة، مثل مناطق العمل والسرعة ونوع الحمولة. ثانيا، ينبغي دمج تحليل أداء السفن، بما في ذلك الأدوات الرقمية وتقنيات المراقبة، في عملية اختيار الطلاء، لتوفير تحليلات ورؤى معتمدة على البيانات حول فعالية الطلاءات المختلفة في ظروف التشغيل الفعلية. وأخيرا، يجب إيلاء مزيد من الاهتمام للتدريب والتأهيل لمهندسي الطلاء وعمال أحواض بناء وإصلاح السفن لضمان تطبيق الطلاءات بشكل صحيح، وصيانتها بصورة مناسبة، ومراقبتها طوال عمرها التشغيلي."

في الختام، قال Masuda: "نعمل مع عملائنا لفهم الملف التشغيلي الكامل لسفنهم، مما يتيح لنا تقديم المشورة بشأن أفضل أنواع الطلاء التي تناسب احتياجاتهم. من خلال استخدام بيانات المراقبة الناتجة عن عمليات السفن لتتبع استهلاكها للطاقة، يمكننا دعم عملائنا في اختيار الطلاء المناسب، بما يسهم في تحسين كفاءة السفن وضمان التزامها باللوائح البيئية."

لقراءة المحتوى كاملا إضغط على الرابط التالي : مجلة ربان السفينة، العدد 97، مايو/ يونيو 2025، لقاء بحري، ص. 16