ose_bab vi-marine fouling

8/16/2019 OSE_BAB VI-Marine Fouling

1/44

KuliahKuliah 55

MMARINEARINE FOULINGFOULING

olehWahyudi

[email protected] JURUSAN TENI ELAUTAN FT!ITS

SURA"A#A

JURUSAN TEKNIK KELAUTAN, FTK-ITS

OSEANOGRAFISemester Genap Tahun 2013201!

mailto:[email protected]:[email protected]


2/44

• Biofouling adalah akumulasi yang tidak kitainginkan dari organisme mikro, tumbuhan, alga,dan/atau binatang pada struktur yang basah.

• Biofouling adalah satu dari masalah yang penting

yang dihadapi teknologi maritim. Di dalamlingkungan laut, permukaan padat apa saja akanmengalami masalah ini.

• Biofouling air tawar maupun air laut merupakanmasalah utama tak terpecahkan di industrimaritim dan industri proses akuatik.

• Biofouling marin biasanya mengacu kepadapertumbuhan organisme yang sangat merugikanpada struktur buatan yang tercelup air laut seperti

lambung kapal, tiang jetty, peralatan navigasi,


3/44

Pembentukan komunitas foulling terdiri dari 4 tahap danbeberapa tahap dapat berlangsung overlap atau terjadisecara pararel (Abarzua and Jakubowski, 1!"

Kondisi awal


4/44


Tahap 1:Fouling secara molekuler Membentuk mikro film


5/44


Fouling molekuler:

Pembentukan/pengkondisian film


6/44


Foulling molekuler:


Tahap 2:Terjadi aktifitas bakteri


7/44


Foulling molekuler:


Mikro foulling: ktifitas bakteri Membentuk fouling mikro


8/44


Foulling molekuler:


Mikro foulling: ktifitas bakteri

Mikro algae: !amur

Tahap ":Mulai menempel micro algaeTumbuh jamur


9/44


Foulling molekuler:



Mikro algae: !amur

Makro foulling:Makro algae#n$ertebrata

Tahap %:Mulai tumbuh makro algae dan#n$ertebrata

Membentuk makro fouling


10/44


Foulling molekuler:



Mikro algae: !amur

Makro foulling:Makro algae#n$ertebrata

P

e n e t r a s i p e r m u k a a n Terjadi penetrasi kedalam tubuh

material struktur


11/44

Proses pembentukan biofouling tidak sederhana seperti

#ang dilihat$ %rganisme tidak dengan mudah masukkedalam substrat, tetapi proses #ang kompleks dimulaidengan produksi suatu biofilmn$

&iklus 'iofouling


12/44

Figure " 'iofouling c(cle


13/44

• Dalam lingkungan akuatik, permukaan suatubenda solid yang tercelup terbungkus lapisan-lapisan kompleks, yang awalnya oleh organisme

yang membentuk lm.• !embentukan lm ini segera diikuti oleh akumulasimikroorganisme "e.g. Bakteri, jamur, diatom, danorganisme mikro lain# dan mengeluarkan substan

ekstra seluler polimerik "$!%# di permukaancangkangnya, berkoloni, dan pertumbuhanpopulasi.

• Biolm terbentuk oleh bakteri, seperti atauorganisme mikro lain, yang terbentuk pada

material bila kondisinya memungkinkan "&ehrke,


14/44

• Ketersediaan nutrisi merupakan faktor yang

penting; bakteri butuh larutan organik(dissolved organic) karbon, humic substancesdan asam uronik untuk pertumbuhan biofilmyang optimum optimum (Griebe, T; Flemming,

H! "###)!• Bakteri bukan satu satunya organisme

yang membentuk tempat awal untukpenempelan, organisme lain yang dapat

berperan diatom, seaweed, dankotorannya.


15/44

Si$lusSi$lus "io%ouli&'"io%ouli&'


16/44

• Komunitas makrofouling tersusun oleh 'soft fouling$ atau 'hard fouling% yang berkembang dan tumbuh di atas mikrofoulling!

• &oft foulling terdiri dari algae dan in'ertebrata, sepertikarang lunak, sponges, anemon, tuniates dan hidroids!

• Hard fouling terdiri dari in'ertebrata seperti

barnales, mussels dan tubeorms, brya*onsdandseaeeds (allo and allo "##")!


17/44

• "erdasar$a& (roses )io%ouli&'* uruta&wa$tu $e+adia&&ya, )a$teri -u&cul setelahle)ih $ura&' !/ +a-* diato- setelah

)e)era(a +a-* s(ora -a$ro al'ae da&(roto0oa setelah -i&''u* lar1a -a$ro%ouli&' setelah /!2 34o& Oert0e& et al., 5657.

Temporal structure of settlement


18/44

• ikro- dan makrofouling di laut di dunia inimenyebabkan $eru'ia& -aterial da&$eru'ia& -aterial da&e$o&o-i ya&' sa&'at )esare$o&o-i ya&' sa&'at )esar untukpemeliharaan fasilitas marineculture, shipping

facilities, vessels, dan seawater pipelines ")ahl,0112( 3lare, 0114(5usetani, *++6( 7ebra et al., *++6#.

• +iofoulling meningkatkan berat dan tahanan gesek

pada kapal yang mengganggu hidrodinamik dalamkeepatan dan manu'ernya (olland and -e&imone"##.)!

• +iofoulling ada di mana/mana di bagian kapal, sepertiheat e0hangers, ater/ooling pipes, propellers, e'enthe ballast ater (+ri**olara, 1! "##")!


19/44


20/44

• 8eating and cooling systems biofouling mightalso be found in power stations or factories. 9ust

like a clogged drain in your kitchen or bathroom,buildup of matter inside cooling system pipesdecreases performance.

• :gain, fouling causes a domino e;ect. $


21/44

& 'etode isika& 'etode )imia

& 'etode *iologi


22/44

• etode paling sederhana perlakuanetode paling sederhana perlakuanterhadap fouling adalah melepaskanterhadap fouling adalah melepaskandengan pembersihan secara mekanisdengan pembersihan secara mekanismisalnya, untuk fouling di permukaanmisalnya, untuk fouling di permukaandengandengan• high-pressure water jets "&ranhaghigh-pressure water jets "&ranhag etet

al.,al., *++6#.*++6#.•

scrapingscraping


23/44

• Beaya tinggiBeaya tinggi• Butuh waktu lamaButuh waktu lama• ?urang efektif ?urang efektif

• 'idak mudah dilakukan di mana saja 'idak mudah dilakukan di mana saja


24/44

• 'B' 'B'• 'embaga " 'embaga "ccopper opper ##• =ritasi=ritasi @A@A

• ?lorinasi "?lorinasi "cchlorinationhlorination##• 3ampuran t3ampuran titanium "*m/sec #itanium "*m/sec #• ?aret silikon "?aret silikon "ssilicone elastomersilicone elastomers##

untuk kapal cepatuntuk kapal cepat


25/44

• $vidence$vidence "kenyataan# menunjukkan"kenyataan# menunjukkanpengaruh merusak daripengaruh merusak dari 'B' 'B' ==""International Marine OrganizationInternational Marine Organization##

segera melarang aplikasi cat antisegera melarang aplikasi cat antifouling berbasis 'B' sejak *++ danfouling berbasis 'B' sejak *++ danadanya pemakaian cat ini padaadanya pemakaian cat ini padapermukaan kapal sejak *++4.permukaan kapal sejak *++4.

• !elapisan "!elapisan "coatingcoating# berbasis tembaga# berbasis tembaga juga mempunyai efek yang sama juga mempunyai efek yang samaseperti 'B'seperti 'B'..

• Berpengaruh terhadap organismeBerpengaruh terhadap organisme

tertentutertentu..


26/44

• ungkin ini cara lebih baik untuk melawan alamungkin ini cara lebih baik untuk melawan alamdengan alam itu sendiridengan alam itu sendiri..

• ?elemahan cara sika dan kimia menjadikan kita?elemahan cara sika dan kimia menjadikan kitabutuh sumber alam untuk menghasilkan senyawabutuh sumber alam untuk menghasilkan senyawaantifouling yang ramah lingkungan.antifouling yang ramah lingkungan.

• Beberapa jenis agen antifouling yang tumbuhBeberapa jenis agen antifouling yang tumbuhbersama organisme fouling telah diisolasi daribersama organisme fouling telah diisolasi dariorganisme laut sepertiCorganisme laut sepertiC• bakteribakteri "8olrnstrom"8olrnstrom et al.,et al., 011#011#• :lgae:lgae lautlaut ":bar>ua":bar>ua et al.,et al., 0111, de Eys0111, de Eys et al.,et al., 011,011,

$ng-)ilmot$ng-)ilmot et al.,et al., 0121, &ross0121, &ross et al.,et al., 0110, 8ellio0110, 8ellio et al.,et al.,*++*, =shida *+++, urakami*++*, =shida *+++, urakami et al.,et al., 011 0, )u011 0, )u et al.,et al.,0114#,0114#,

• sponges "okashesponges "okashe et al.,et al., 0116, 'hakur *++0#,0116, 'hakur *++0#,• coelenterates "Daviscoelenterates "Davis et al.,et al., 0141, 'argett0141, 'argett et al.,et al., 014,014,

'argett 0144#, 'argett 0144#,•


27/44

• 'he new diterpene methoFy-ent-4"06#-pimarenely-0G-one 'he new diterpene methoFy-ent-4"06#-pimarenely-0G-oneand the three known metabolites ent-4"06#-pimarene-and the three known metabolites ent-4"06#-pimarene-

0GH, 0-Diol, stigmasterol,I-sitosterol from the mangrove0GH, 0-Diol, stigmasterol,I-sitosterol from the mangroveplantplant Ceriops tagalCeriops tagal "3hen"3hen et al.,et al., *++4#. Diterpenes from*++4#. Diterpenes frombrown sea weedbrown sea weed Canistrocarpus cervicornisCanistrocarpus cervicornis also act asalso act asantifoulant metabolites "Bian coantifoulant metabolites "Bian co et al.,et al., *++1#.*++1#.

• Diterpene from Bra>ilian brown algaDiterpene from Bra>ilian brown alga Dictyota pfaiDictyota pfai

"Barbosa"Barbosa et al.,et al., *++2#.*++2#.• 'wo antifouling compounds -methyl-E-"*-!henylethyl# 'wo antifouling compounds -methyl-E-"*-!henylethyl#

butanamide and cyclo "D-!ro-D-!he# frombutanamide and cyclo "D-!ro-D-!he# from LetendraeaLetendraeahelminthicola,helminthicola, a sponge associated fungus "7anga sponge associated fungus "7ang et al.,et al.,*++2#.*++2#.

• VirioVirio biolm formation inhibited by a marinebiolm formation inhibited by a marineactinomycete : "7ouactinomycete : "7ou et al.,et al., *++2#.*++2#.

• 'he ses


28/44

• whereas the corresponding


29/44

• Jangkah perbaikan biofouling berkembangkearah anti-foulling nontoksik.

• ?ehidupan laut seperti koral, sponge, tanamanlaut, dan lumba-lumba, dll., melindungi

permukaan tubuhnya dengan substanantifoulling tanpa merusak lingkungan...

• %ehingga, substan tersebut diharapkan dapatdimanfaatkan sebagai anti-foulling baru yangtidak mencemari/merusak lingkungan.

• +eberapa antifouling ditemuykan dari binatang, tanaman danmikro/organisme laut seperti ini!

• Antifoullants 2produk alam3 mengandung lima 4enis senyaautama, misalnya terpenes, nitrogen/ontaining ompounds,phenols, steroids dll!


30/44

• &enyaa tersebut dihasilkan oleh sponge, orals,starfishes, mussels, algae, terrestrial plants, dll!,serta berperan penting dalam mekanismeantifoulling!

• -i masa depan, diharapkan dapat digunakan produk

alami, turunan artifisialnya, atau ampuran keduanyayang ramah lingkungan!

• 5enggunakan metode alami mungkin lebih osteffeti'e dibanding material dan oating khusus!

• iset dan pengembangan sangat dibutuhkan untukmenyelesaikan masalah foulling yang dapatmengurangi biaya pemeliharaan dan men4agalingkungan!


31/44

Badly deteriorated steel jetty at Roosevelt Inlet


32/44

On galvanized marine hardware


33/44

Pitting on aPitting on a

stainlessstainless

steelsteelpropellerpropeller

shaftshaft


34/44

Corrosion

(white stuff) on

aluminumstrobe light of

a deep sea

buoy [!"

Caused by metalli# #onta#t with

the stainless steel stru#ture"

($ %&C' International sed with *ermission)

(*hoto by +" ,e-ter)


35/44

Bran#hed #orrosion pit

on aluminum as seen ina s#anning ele#tron

mi#ros#ope"

.he #entral pit is

about /"//0 in#hes in

diameter1 and the bran#hes sometimes

under#ut the surfa#e"

Can you see the

23ighting Blue 4en

of Corrosion56

(*hoto by +" ,e-ter)


36/44


37/44

Corrosion of this propeller is being prevented by a zin#

sa#rifi#ial anode (or prote#tor plate) welded to the hull"

7in#

&node


38/44

EeFt, %omeEeFt, %ome$Famples of$Famples of

5oulingC5oulingCConsider an instrument designed for

measuring water #urrents and sitting on the

sea bottom at the mouth of the Chesapea8eBay """


39/44

.his instrument wasintended to send

real time

information on

bottom #urrents to

pilots bringing ships

into the Bay"

.wo and a half months after deployment it stopped

wor8ing" & diver was sent down to find out why """


40/44

.he diver dis#overed thatthe instrument1 and the

tripod on whi#h it sat1 were

en#ased in a thi#8 mass of

marine fouling"

%o wonder it stopped

wor8ing """


41/44

9oose Barna#les on the bottom of a large buoy"


42/44

9rowth of mussels on a marine piling


43/44

3ouling starts with a slimy film

of mi#ros#opi# ba#teria

+n the lab we stud# it on

metal samples like this After a few weeks of immersion,

the slime film forms

(*hotos by Bob Bowden)


44/44

&t a magnifi#ation of :/ times in a stereo

mi#ros#ope1 the gooey biofilm is seen to be

;uite variable in thi#8ness"

ose_bab vi-marine fouling

Documents