清理船舶上的海洋污垢對(duì)于船舶操作人員而言，可謂一件大事。附著在船體的生物污染物增加了流動(dòng)阻力，并且會(huì)因此增加整艘船的燃料消耗和污染氣體排放。例如，貽貝和藻類在船體上的沉淀不僅會(huì)增加船舶的燃料消耗，還會(huì)威脅生態(tài)系統(tǒng)。

現(xiàn)如今，漢諾威激光中心（LZH）和其合作伙伴已經(jīng)開發(fā)出一種激光工藝來清潔船體。

LZH研究人員使用水下攝像系統(tǒng)觀察水下的結(jié)垢樣品。（照片：LZH）

生物污染是由于藻類、貽貝和其他海洋生物在船體上的生長所形成的。污垢通過增加船舶的流動(dòng)阻力，進(jìn)而增加燃料消耗和二氧化碳排放。對(duì)此，如果采用傳統(tǒng)的機(jī)械清潔方式處理它們，則會(huì)損壞船體涂層。此外，如果不想讓生物甚至是部分船體涂層進(jìn)入水中，就必須將污垢提取出來。

在黑爾戈蘭儲(chǔ)存污垢樣品 （照片：LZH）

生態(tài)友好的激光水下清潔

激光輻射可以用來破壞水下的海洋污垢，而不損害船體的底層涂層。LZH的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種程序，通過激光輻射破壞污垢的細(xì)胞，使污垢死亡，從而在一段時(shí)間后被水沖走。

研究人員在赫爾戈蘭島的南部港口進(jìn)行了調(diào)查。在那里，他們用激光照射污垢樣本，然后將其送回北海，并在兩到四周后對(duì)其進(jìn)行檢查。來自LZH的水下技術(shù)專家Benjamin Emde博士說：“我們能夠?qū)崿F(xiàn)明顯的、延時(shí)的清潔效果。通過模擬海流，就像現(xiàn)實(shí)生活中移動(dòng)的船舶所加入的那樣，清潔效果得到了進(jìn)一步加強(qiáng)。”

側(cè)視圖的水下激光加工?（照片：LZH）?

減少排放和避免物種位移

生物污染不僅會(huì)增加燃料消耗和碳排放，污垢也可能導(dǎo)致非本地物種在外國生態(tài)系統(tǒng)中的引入和傳播。Emde表示：“物種位移是生物污染的主要風(fēng)險(xiǎn)。”如果船舶通過船體污損將外來生物引入生態(tài)系統(tǒng)，則會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)。所以這在現(xiàn)實(shí)中，導(dǎo)致了船舶被禁止在外國港口停靠。因此，用激光清洗能夠很好地替代機(jī)械清潔方式。激光清洗過程中船舶帶入的生物被致命地破壞，就不會(huì)再對(duì)外國的生態(tài)系統(tǒng)造成危險(xiǎn)。

用激光照射的樣品和未照射的樣品的結(jié)果 （照片：LZH）

該項(xiàng)目FoulLas（在水下使用激光輻射去除海面污垢）由Laserline GmbH，F(xiàn)raunhofer IFAM和LZH進(jìn)行。?