Jäähdytysjärjestelmiin kulkeutuu väistämättä ilman mukana partikkeleita, jotka kasaantuvat suojaisiin kohtiin ja muuttuvat vähitellen mikrobien kasvualustoiksi tarjoten samalla suotuisat olosuhteet biofilmien muodostumiselle. Biofilmit ovat todennäköisesti jäähdytysjärjestelmien kohtaamista haasteista suurimpia. Viime aikoihin asti biofilmit on tunnettu melko huonosti. Uusi tutkimus on kuitenkin paljastanut niiden monimutkaisen rakenteen ja avannut uusia mahdollisuuksia tämän haasteen ratkaisemiseksi, kertoo tri Simona Vasilescu NCH Europen vedenkäsittelyä kehittävästä yksiköstä.

Biofilmejä on kaikkialla

Biofilmejä on monenlaisia. Osa niistä on hyödyllisiä ja elää esimerkiksi suolistossamme, mutta niitä voi esiintyä myös kylpyhuoneiden kaakelipinnoilla. Biofilmit ovat pinnoilla kasvavia limakerroksen ympäröimiä mikrobisolupopulaatioita. Ne kiinnittyvät pintoihin ja pysyvät koossa bakteerien erittämän liman avulla.

Biofilmien tieteellistä taustaa

Biofilmejä on tutkittu enemmän vasta kymmenen-viidentoista viimeisen vuoden aikana. Uusi mikrobiologia- ja molekyylibiologiateknologia ovat tehneet mahdollisiksi uudet laboratorio- ja kenttäkokeet. Nyt kun tiedämme, miten sitkeitä biofilmit ovat, ymmärrämme myös niiden suuren merkityksen jokapäiväisessä elämässämme, niin biolääketieteessä kuin teollisuudessakin.

Teollisuuden vesijärjestelmissä biofilmejä muodostuu, kun lima kapseloi pintaan kiinnittyneet bakteerit. Biofilmit suojelevat bakteereja tehokkaasti kaikilta biosideiltä, joita veteen lisätään niiden torjumiseksi. Viimeaikainen tutkimus on osoittanut, että biofilmejä on erittäin vaikea poistaa järjestelmästä, sillä niiden alla elävä bakteeristo pystyy jatkuvasti muuntautumaan vastustuskykyiseksi kemialliselle käsittelylle.

Biofilmien vaikutus jäähdytysjärjestelmien toimintaan

Vasilescun mukaan biofilmeillä on parempi eristyskyky kuin kalsiumkarbonaatti- tai rautaoksidisaostumilla, joita aikaisemmin on pidetty ongelmallisina. Esimerkiksi vain 0,1 millimetrin paksuinen biofilmikerros eristää neljä kertaa tehokkaammin kuin vastaava kerros kalkkia tai rautaoksidia. Tällä on suuri merkitys sähkölaskussa.

Biofilmin alla kasvavat bakteerit voivat vahingoittaa putkistoja ja jäähdytysjärjestelmien toiminnan kannalta elintärkeitä laitteita kuten esimerkiksi lämmönvaihtimia ja jäähdyttimiä. Haurastuminen, jota kutsutaan mikrobiologiseksi korroosioksi, on jopa tuhat kertaa aggressivisempaa kuin tavallisen korroosion aiheuttama rapistuminen. Se aiheuttaa maailmantaloudellisesti peräti 50 prosenttia kaikista korroosion estämisestä ja korjaamisesta aiheutuvista kustannuksista.

Biofilmit luovat lisäksi täydellisiä turvapaikkoja erilaisille taudinaiheuttajille, kuten vaaralliselle legionellalle. Biofilmin alla ne ovat suojassa ja voivat hyvin, ja vapautuvat vähitellen ilmakehään vesipisaroiden välityksellä.

Ongelman torjuminen

Biofilmit ovat erittäin ohuita ja niitä on vaikea löytää erityisesti vesijärjestelmien nurkkauksista ja hitaasti virtaavilta alueilta, joissa niillä on suotuisat olosuhteet kehittyä. Biofilmi saattaa joissakin tapauksissa syntyä ja kehittyä myös erittäin lyhyessä ajassa. Usein ne havaitaan liian myöhään, jolloin niitä on enää vaikea saada hallintaan.

NCH on investoinut huippuluokan tutkimukseen kehittääkseen kemiallisia aineita, jotka pystyvät hajottamaan biofilmejä ja sitä kautta parantaamaan vesijärjestelmien tehokkuutta ja suojaamaan niitä.

NCH:n uusi tiede- ja teknologiaryhmä, joka työskentelee tiiviissä yhteistyössä yliopistojen tutkimus- ja tuotekehitysryhmien kanssa, on onnistunut suunnittelemaan koostumuksen, joka pystyy murtamaan biofilmin uskomattoman vahvan ja monimutkaisen suojauksen. Uusi patentoitu tuote on nimeltään bioeXile ja se läpäisee tuhat kertaa tehokkaammin biofilmin kuin pelkkä biosidi ja on lisäksi sata kertaa tehokkaampi kuin biosidi yhdessä tavallisten biologisten dispergointiaineiden kanssa.

Taistelu biofilmiä vastaan on ikuista, mutta vedenkäsittelyyn erikoistuneen yhteistyökumppanin kanssa tämän ikävän ja haitallisen aikapommin hallinta voi olla myös varsin tuloksellista.