6 Alternativer til biocidholdig bundmaling

Analyse af danske styrkepositioner inden for teknologier, der kan føre til substitution af kemikalier

Begroningshindrende bundmaling, også kaldet antifouling maling, bruges til at forhindre vækst af alger og smådyr på den del af skroget af skibe og både, der ligger under vandlinjen. Traditionelt har bundmalinger indeholdt biocider. På mindre både er der primært anvendt kobberforbindelser og organiske biocider, mens der på større skibe indtil for nylig er brugt maling baseret på tributyltin (TBT). TBT er nu med en global aftale inden for rammerne af den Internationale Maritime Organisation (IMO) forbudt over hele verden. Alternativer er typisk baseret på kobberforbindelser og organiske biocider eller på biocid-frie silikonebaserede malinger.

Da biociderne har til formål at have en giftvirkning på vandlevende organismer ligger det i sagens natur, at brugen af begroningshindrende bundmaling også kan resultere i virkninger på organismerne i miljøet. Det globale forbrug af TBT i begroningshindrende bundmaling var inden forbuddet omkring 4000 tons, mens der ikke er fundet globale opgørelser for andre antifouling stoffer.

Da begroning af skroget resulterer i et højere energiforbrug for at bevæge skibet gennem vandet, er det miljømæssigt ikke hensigtsmæssigt at benytte malinger som har en mindre begroningshindrende effekt, da det øger energiforbruget. For nogle af de silikonebaserede malinger er der en væsentlig sidegevinst i form af mindsket energiforbrug.

6.1 Virksomheder og brancher

HEMPEL gruppen, er en dansk eget virksomhed med 20 fabrikker rundt om i verden og er en af de store aktører på markedet for beskyttende malinger til markedssegmenterne: marine, container, yacht og industri samt til markedet for dekorative malinger. Virksomheden har omkring 500 ansatte i Danmark og gruppen havde en samlet omsætning i 2007 på omkring 7 mia. DKK.

Der er i Danmark ikke andre virksomheder inden for malingsbranchen, der producerer begroningshindrende bundmaling.

Biolocus A/S, som arbejder med udvikling af enzymbaserede bundmalinger, har to medarbejdere.

Udvikling af enzymer som hæmmer vedhæftning og vækst af organismer foregår hos Novozymes, som er nærmere omtalt i kapitel 2.

6.2 Miljøeffektive produkter og teknologier i relation til substitution af problematiske kemikalier

Der i Danmark et særligt forbud mod to typer af biocider, Irgarol og Diuron, som i andre lande bruges i et vist omfang sammen med kobberforbindelser på fritidsbåde. Alternativer til de to forbudte stoffer er indtil videre andre biocider så som zinkpyrithion og kobberforbindelser. Der er i Danmark endvidere grænseværdier for afgivelsen af kobberforbindelser fra bundmaling til fritidsbåde.

Der har i Danmark været en række udviklingsprojekter med henblik på at udvikle mindre miljøbelastende bundmalinger. Projekter støttet af Miljøstyrelsen har først og fremmest været rettet mod bundmalinger til lystbåde. Det har været lavet forskellige forsøg med en række forskellige teknikker, som reducerer brugen af biocider:

Bundmalinger baseret på enzymer;
Bundmalinger baseret på glaskeramiske materialer med nanopartikel-systemer;
Nanobaseret forsegling;
Vaskeanordninger i kombination med bl.a. silikoneholdige malinger.

Udviklingsarbejdet har endnu ikke resulteret i velfungerende biocidfrie malinger til fritidsbåde.

Ud over disse løsninger til fritidsbåde er der til større skibe udviklet:

Biocid-frie bundmalinger baseret på silikoner;
Biocidholdige bundmalinger, hvor afgivelse af biocider er reduceret bl.a. ved hjælp af nanoteknologi.

Enzymbaserede bundmalinger
I enzymbaserede bundmalinger anvendes enzymer som aktivstof. Der har i et samarbejde mellem den danske virksomhed BioLocus A/S og Dansk Sejlunion været gennemført en række tests af enzymbaserede malinger, der konkluderede, at malingerne endnu ikke fungerede tilfredsstillende. En del af resultaterne "stillede spørgsmålstegn ved enzymernes effekt i testbundmalingerne" (Schneider et al., 2007). I rapporten, der er skrevet af BioLocus og Dansk Sejlunion, blev det dog konkluderet, at de enzymbaserede malinger så lovende ud, og det blev anbefalet at arbejde videre med at forbedre enzymteknologien for at øge antibegroningsegenskaberne især over for slim og alger. (Schneider et al. 2007)

Biolocus A/S har på basis af udviklingsarbejdet, udviklet og patenteret malingen "CoatZyme", hvor antibegroningseffekten opnås med en kombination af enzymer og zinkoxid. CoatZyme har endnu ikke fungeret tilfredsstillende i alle tests. Virksomheden arbejder på at få en godkendelse til salg til lystbåde. Anvendelsen af enzymer i bundmaling kræver godkendelse jf. Biociddirektivet og denne godkendelse kræver væsentlig kapital for at kunne levere den fornødne dokumentation.

Glaskeramiske bundmaling
I et andet projekt er en glaskeramisk bundmaling afprøvet i samarbejde mellem Dansk Sejlunion og Teknologisk Institut (Højenvang og Bischoff, 2008). Der er tale om såkaldt Sol-Gel baserede overfladesystemer, hvor der for at opnå en begroningshæmmende funktionalitet indlejres begroningshæmmende nanopartikel-systemer, bestående af henholdsvis nano sølvpartikler og nano kobberpartikler. Det blev på baggrund af tests konkluderet, at de testede belægningssystemer ikke havde levet op til forhåbningerne m.h.t. afvisning af begroning, og at yderligere udviklingsarbejde var påkrævet.

Nanobaseret forsegling
Nano-baseret forsegling indeholder nanopartikler, og virker ved at have en glat ”slip-let” overflade. Afprøvning af nanobaseret forsegling som antibegroningsmiddel i 2006 og 2007 faldt ikke tilfredsstillende ud, og produktet NanoCover markedsføres i dag kun til brug på glasfiberoverflader over vandlinjen.

Vaskeanordninger
Der har været lavet en række forsøg med mekanisk rensning af lystbåde på land og med undervands bådvaskere i kombination med bundmalinger, der begrænser begroning, men der er endnu ikke udviklet brugbare løsninger.

Silikone-baseret maling til større skibe
Malingsproducenten Hempel har i en årrække arbejdet med udviklingen af begroningshindrende bundmalinger uden biocider til større skibe og markedsfører i dag produktet HEMPASIL. HEMPASIL er et silikonebaseret begroningshindrende bundmaling - en såkaldt "slip-let" maling, som forhindrer uønsket begroning på skroget af et skib. HEMPASIL-teknologien er biocidfri, idet virkningen skyldes overfladens vandafvisende fysiske egenskaber. For at få slip-let malingen til at sidde fast på skroget har virksomheden opfundet en hæfteprimer, som kan hæfte til de underliggende rustbeskyttende malinger såvel som til den silikonebaserede topmaling. Tilsvarende malingssystemer produceres af andre store producenter i verden, og Hempel vurderes, hvad angår viden om substitutionsmuligheder til denne type skibe at være på niveau med de øvrige store producenter i verden, og foran de mindre producenter.

Hempasil findes i to typer rettet mod skibe med forskellige driftsparametre. Hempel udsteder en garanti mod begroning for skibe hvis driftsparametrene ligger over en aktivitet på 75 % og en sejlhastighed på 15 knob (f.eks. containerskibe, færger, krydstogtskibe og LNG/LPG tankskibe) eller hvis driftsparametre ligger over en aktivitet på 50 % og en sejlhastighed på 25 knob (f.eks. hurtigfærger, patrulje- og kystvagtskibe, højhastighedsskibe og hydrofoil skibe).

Udover at forhindre begroning betyder HEMPASILs glatte overflade, at der kan opnås væsentlige energibesparelser. Der er således en dokumenteret 10 % brændstofbesparelse ved brug af produktet sammenlignet med konventionelle begroningshindrende malinger. Produktet egner sig ikke til fritidsbåde, da det er en forudsætning for virkningen, at skibet sejler med en bestemt hastighed og hyppighed.

Bundmalinger med mindsket afgivelse af biocider baseret på nano-kapsel teknologi
Virksomheden markedsfører også biocidbaserede bundmalinger baseret på kobberoxid og andre biocider, hvor den ønskede effekt opnås med mindsket afgivelse af biocider ved hjælp af nano-kapsel teknologi.

6.3 Viden og relationer

Der er i Danmark opbygget en væsentlig viden om mindre miljøbelastende bundmalinger. Institut for Kemiteknik på DTU og Center for Materialeprøvning Teknologisk Institut har været involveret i samarbejdsprojekter mellem virksomheder omkring udviklingen af alternative bundmalinger.

Teknologiportalen.dk, som drives af sammenslutningen af de Godkendte Teknologiske Servicevirksomheder i Danmark, nævner på sin hjemmeside udviklingskonsortiet BIOPRO (Bioteknologi i industri- og forbrugerprodukter) som med højteknologiske biologiske metoder vil udvikle effektive enzymholdige produkter såsom vaskemidler og maling, hvor enzymer varetager nye funktioner og erstatter traditionelle kemiske ingredienser. Deltagerne i konsortiet er DHI - Institut for Vand og Miljø, virksomhederne Novozymes A/S, Procter & Gamble, Dyrup A/S, BioLocus A/S og CPS A/S, samt forskningsinstitutionen Aalborg Universitet.

I Oktober 2007 var DHI vært for et minisymposium om " Enzymes instead of undesirable chemicals" med indlæg af eksempelvis DHI og BioPro konsortiet, Hempel, Novozymes og Biolocus.

I virksomhedsregi sker den væsentligste udvikling hos Hempel som hvert år verden over bruger mere end 250 millioner kr. på forskning og udvikling (samlet for alle produkttyper).

De danske virksomheder indgår i forskellige samarbejder med udenlandske partnere om udvikling af miljøvenlige malinger.

Miljøstyrelsen har i efteråret 2008 bevilget støtte til tre projekter under "Tilskudsordning til miljøeffektiv teknologi", som har til formål at udvikle alternativer til de traditionelle, biocidholdige bundmalinger. Det ene projekt handler om udvikling af bundmaling baseret på et fytobiocid, hvor den begroningshindrende effekt af et planteudtræk undersøges og malingsformuleringer med det nye aktivstof udvikles. Det andet handler om udvikling og optimering af biocid-fri maling til lystbåde, hvor der arbejdes med alternative aktivstoffer samt formulering af selvpolerende malinger bl.a. baseret på geler. Det tredje handler om udvikling af indkapslede biocider til brug i bundmaling, som gør det muligt at kontrollere frigivelsen af aktivstoffet og dermed reducere forbruget.

6.4 Potentiale for eksport

Verdensmarkedet for alternativer til TBT-holdig bundmaling er vurderet i 2005 at være i størrelsen 1 milliard $ (Lerner 2000).

Markedet for fritidsbåde er mindre, men der er ikke fundet specifikke oplysninger om dette markeds størrelse.

6.5 Barrierer

Silikonebaseret bundmaling er aktuelt væsentligt dyrere end de øvrige bundmalingstyper, hvilket er en barriere for dets bredere anvendelse. Malingen forudsætter som nævnt desuden, at skibet sejler med en vis hastighed og hyppighed, for at løst hængende begroning slides af. Dette betyder, at de aktuelle typer af silikonebaserede malinger ikke er velegnede til langsomtgående skibe eller skibe, der ligger meget i havn.

Datakrav i forhold til Biociddirektivet betyder, at der skal bruges en væsentlig kapital for at frembringe de nødvendige testdata for nye stoffer. Dette gælder også anvendelse af nye enzymsystemer i bundmaling. Også kravene til certificering (funktionskrav) af antifoulingsystemer i henhold til den internationale konvention til kontrol af antifoulingsystemer under IMO er nævnt som en barriere for markedsføring af nye produkter. Dette må primært betragtes som en barriere for mindre innovationsvirksomheder.

De særlige danske regler for mineralsk terpentin nævnes at én af de interviewede virksomheder som en konkurrenceforvridende barriere for danske virksomheder. Problemstillingen har ikke specifikt nogen sammenhæng med problemstillingen omkring biocidfrie bundmalinger.

Det nævnes endvidere af en enkelt af de adspurgte virksomheder, at en barriere for udviklingsarbejdet er, at det kan være vanskeligt at finde udenlandske kompetencer, f.eks. russiske, på forskning og materialeprøvning.

6.6 Initiativer til fremme af styrkepositioner

Der har fra Miljøstyrelsens side været taget en række initiativer med henblik på at udvikle alternativer til brug på fritidsbåde, men der er endnu ikke udviklet brugbare biocidfrie alternativer til dette markedssegment.

Der er i Danmark opbygget en viden om mulige alternativer, som koblet med det forhold, at Danmark også huser en førende virksomhed på verdensmarkedet for begroningshindrende bundmalinger, udgør en potentiel erhvervsmæssig styrkeposition, som dog ikke er enestående.

Der kan være behov for at koble det offentligt støttede udviklingsarbejde mere til den erhvervsmæssige dimension og støtte projekter der retter sig mod produkter til de større skibe, der på verdensplan udgør et væsentligt større marked end produkter til fritidsbåde.

Forslag til initiativer til fremme af den eksisterende styrkeposition omfatter:

Fortsat støtte til virksomheder og forskningsinstitutioner til udvikling af alternative bundmalinger, både til fritidsbåde og større langsomtgående skibe. I særlig grad kunne der satses på samarbejder mellem virksomheder på dette område og virksomheder inden for nano- og biotekområdet. Der er endnu ikke fundet miljømæssigt tilfredsstillende løsninger og der er klart et markedspotentiale for mere miljørigtige bundmalinger.
I relation til konkrete produkter, som dokumenteret vil kunne erstatte problematiske kemikalier, foreslås det fortsat at have muligheder for støtte til udvikling, afprøvning og teknisk dokumentation af alternative løsninger i lighed med de muligheder, der har været inden for Miljøstyrelsens virksomhedsordning.
Arbejde i relation til Biociddirektivet for at skærpe kravene til begroningshindrende bundmalinger, der vil give større efterspørgsel efter alternativer. Dette vil være til gavn for danske virksomheder som er blandt de længst fremme med mere miljøvenlige bundmalinger. Biociddirektivet er blevet toneangivende i verden på skibsmaling-området, da IMO kigger på det som retningsgivende for globale regler.

Det har i arbejdet været overvejet, om det ville være muligt at etablere en informationskanal, der kan assistere virksomheder i at finde udenlandske kompetencer, f.eks. i Central- og Østeuropa, på forskning og materialeprøvning. Da det oftest vil være meget specifikke kompetencer der efterspørges vurderes det dog ikke at være realistisk at etablere en informationskanal som effektivt kan knytte kontrakt mellem danske virksomheder og udenlandske kompetencer.