BR112019013191A2

BR112019013191A2 - disposição para anti-incrustação de uma superfície, estrutura marinha, método para instalar a disposição, e método para operar a disposição

Info

Publication number: BR112019013191A2
Application number: BR112019013191A
Authority: BR
Inventors: Van Delden Marc
Original assignee: Koninklijke Philips Nv
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-12-10
Also published as: CN110214057A; EP3562602A1; KR102547429B1; EP3562602B1; JP2020507026A; WO2018122126A1; RU2019123430A; JP7019701B2; CY1123066T1; US20200087799A1; KR20190102036A; CN110214057B; TW201829085A

Abstract

trata-se de uma disposição que é fornecida para anti-incrustação de uma superfície (30) de uma estrutura marinha (50) quando em contato com um líquido como água do mar. a disposição tem eletrodos flutuantes e uma fonte de energia (130) acoplada aos condutores em contato com o líquido, condutores estes que são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através de uma área protegida (40) da superfície. os eletrodos flutuantes (110) são dispostos sobre a superfície que cobre uma área protegida. cada eletrodo flutuante tem uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superfície, e uma camada dielétrica (112) que separa a camada condutiva e o líquido. a fonte de energia é disposta para gerar pulsos de tensão para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações no potencial elétrico, para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica. eficazmente, tais correntes evitam ou ao menos reduzem a bioincrustação.

Description

DISPOSIÇÃO PARA ANTI-INCRUSTAÇÃO DE UMA SUPERFÍCIE, ESTRUTURA MARINHA, MÉTODO PARA INSTALAR A DISPOSIÇÃO, E MÉTODO PARA OPERAR A DISPOSIÇÃO

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A invenção se refere a uma disposição para anti-incrustação de uma superficie de uma estrutura marítima quando em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação, por exemplo, uma embarcação na água do mar.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] A bioincrustação de superfícies que são expostas à água, durante ao menos uma parte de sua vida útil, é um fenômeno bem conhecido, que causa problemas substanciais em muitos campos. Por exemplo, no campo da navegação, sabe-se que a bioincrustação no casco de navios causa um forte aumento no arrasto dos navios e, assim, aumenta o consumo de combustível dos navios. Nesse aspecto, estima-se que um aumento de até 40% no consumo de combustível possa ser atribuído à bioincrustação.

[003] Em termos gerais, bioincrustação é o acúmulo de micro-organismos, plantas, algas, animais pequenos e similares em superfícies. De acordo com algumas estimativas, mais de 1.800 espécies compreendendo mais de 4.000 organismos são responsáveis pela bioincrustação. Portanto, a bioincrustação é causada por uma ampla variedade de organismos, e envolve muito mais do que a fixação de cracas e algas marinhas a superfícies. A bioincrustação é dividida em microincrustação, que inclui formação de biofilme e adesão bacteriana, e macroincrustação, que inclui a fixação de organismos maiores. Devido a características químicas e biológicas distintas que determinam que determinam o que os

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2/30 impede de se estabelecer, os organismos são também classificados como duros ou moles. Os organismos de incrustação duros incluem organismos calcários como cracas, briozoários de incrustação, moluscos, poliquetas e outros vermes tubulares e mexilhões-zebra. Os organismos de incrustação macios incluem organismos não calcários como alga marinha, hidroide, algas e limo de biofilme. Juntos, tais organismos formam uma comunidade de incrustação.

[004] Conforme mencionado anteriormente, a bioincrustação cria problemas substanciais. A bioincrustação pode fazer com que o maquinário pare de funcionar e as entradas de água figuem obstruídas, para mencionar apenas duas outras consequências negativas além do aumento do arraste de navios mencionado acima. Consequentemente, o tópico de antibioincrustação, isto é, o processo de remoção ou prevenção de bioincrustação, é bem conhecido.

[005] O documento WO 2014/188347 Al revela um método de anti-incrustação de uma superfície enquanto a dita superfície está, ao menos parcialmente, submersa em um ambiente líquido, em particular, um ambiente aquoso ou oleoso. O método envolve fornecer luz anti-incrustação a partir de um meio óptico em estreita proximidade com a superfície protegida. A luz anti-incrustação pode ser luz ultravioleta. Aplicando-se o método conhecido a partir do documento n° WO 2014/188347 Al, é possível cobrir uma superfície protegida para que esta seja mantida livre de bioincrustação, ao menos até uma extensão significativa, com uma camada que emite luz germicida.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [006] Decorre do exposto acima que o documento n° WO 2014/188347 Al aborda a questão de anti-incrustação com

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3/30 o uso de uma disposição de emissão de luz. Entretanto, a disposição de emissão de luz é de produção, montagem e operação relativamente complexas e dispendiosas.

[007] A invenção tem como objetivo fornecer anti-incrustação de uma superfície em uma maneira mais conveniente.

[008] De acordo com a invenção, é fornecida uma disposição para a anti-incrustação de uma superfície de uma estrutura marinha quando em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação, sendo que a disposição compreende:

uma fonte de energia que tem um primeiro polo a ser acoplado a um primeiro condutor em contato com o líquido e um segundo polo a ser acoplado a um segundo condutor em contato com o líquido, sendo que o primeiro e o segundo condutores são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através de uma área protegida da superfície; e um ou mais eletrodos flutuantes a serem dispostos de maneira a cobrirem a área protegida, sendo que cada eletrodo flutuante compreende uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superfície e uma camada dielétrica para separar a camada condutiva e o líquido;

a fonte de energia é disposta para gerar pulsos de tensão para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações no potencial elétrico, para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica.

[009] De acordo com um aspecto adicional da invenção, é fornecida uma estrutura marinha que tem uma superfície a ser protegida quando em contato com um líquido

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4/30 contendo organismos de bioincrustação, sendo que a estrutura marinha compreende uma disposição conforme definido acima, sendo que:

o primeiro e o segundo condutores são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através de uma área protegida da superfície;

a fonte de energia tem o primeiro polo acoplado ao primeiro condutor e o segundo polo acoplado ao segundo condutor; e o um ou mais eletrodos flutuantes são fixados sobre a superfície da estrutura marinha que cobre a área protegida.

[010] De acordo com um aspecto adicional da invenção, é fornecido um método para instalar a disposição conforme definido acima, sendo que o método compreende:

aplicar o um ou mais eletrodos flutuantes a uma superfície de uma estrutura marinha a ser protegida contra incrustação quando em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação para cobrir uma área protegida da superfície;

distribuir o primeiro e o segundo condutores através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através da área protegida;

fornecer a fonte de energia na estrutura marinha ou sobre a mesma; e acoplar o primeiro polo ao primeiro condutor e o segundo polo ao segundo condutor.

[011] De acordo com um aspecto adicional da invenção, é fornecido um método para operar a disposição conforme definido acima, sendo que o um ou mais eletrodos

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5/30 flutuantes se situam sobre uma superfície de uma estrutura marinha a ser protegida contra incrustação para cobrir uma área protegida da superfície, sendo que a estrutura marinha está em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação;

sendo que cada eletrodo flutuante compreende uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superfície e uma camada dielétrica para separar a camada condutiva e o líquido;

sendo que o primeiro e o segundo condutores são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através da área protegida;

sendo que o método é caracterizado por compreender:

gerar pulsos de tensão entre o primeiro e o segundo condutores para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações em um potencial elétrico através da área protegida para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica.

[012] Os recursos acima têm o efeito de que, quando a invenção é colocada em prática, é fornecida uma disposição anti-incrustação que é eficaz para evitar a bioincrustação de uma superfície protegida.

[013] Uma área protegida da superfície pode ser, por exemplo, uma parte do casco de um navio, mas a disposição é igualmente aplicável a outras superfícies de qualquer tipo de estrutura que esteja em contato com qualquer tipo de líquido de incrustação, por exemplo plataformas petrolíferas ou turbinas eólicas posicionadas na água do mar ou lagos ou dispositivos em qualquer outro ambiente líquido. No documento

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6/30 atual, essas várias estruturas são chamadas de estruturas marinhas.

[014] Sobre a superficie, um ou mais eletrodos flutuantes são dispostos de modo a cobrir a área protegida. Cada eletrodo flutuante tem uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superficie. O eletrodo flutuante tem também uma camada dielétrica para separar a camada condutiva e o liquido. Por exemplo, é possível obter o isolamento da superfície por meio de uma ou mais camadas de revestimento sobre a estrutura marinha e/ou a parte posterior dos eletrodos flutuantes. A camada dielétrica pode ser facilmente formada por um revestimento ou uma camada de cobertura sobre a camada condutiva, por exemplo, por incorporação da camada condutiva em um material isolante.

[015] A fonte de energia causa correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica, conforme explicado abaixo. Devido a essas correntes, que ocorrem em toda a superfície protegida, onde a mesma é coberta pelos eletrodos flutuantes, os organismos de bioincrustação parecem estar mortos, expulsos ou pelo menos impedidos de se fixarem à superfície protegida. Vantajosamente, os eletrodos flutuantes são de fornecimento relativamente barato sobre a dita superfície. Além disso, a camada dielétrica age como uma camada de cobertura que protege fisicamente a camada condutiva contra o líquido.

[016] A fonte de energia gera pulsos de tensão para criar alterações no potencial elétrico para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica. Quando o potencial local do líquido aumenta ou diminui, o capacitor que é formado pela camada condutiva e a camada

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7/30 dielétrica será carregado e descarregado. A quantidade de corrente por metro quadrado depende da capacitância eficaz por metro quadrado e da taxa de alteração do potencial, e a resistência eficaz em um circuito de carga constituída pelo capacitor, o líquido, o primeiro e o segundo condutores e a fonte de energia.

[017] A fonte de energia tem um primeiro polo acoplado a um primeiro condutor em contato com o líquido e um segundo polo acoplado a um segundo condutor em contato com o líquido. O primeiro e o segundo condutores estão localizados fora da área protegida. Por exemplo, o primeiro condutor pode, por exemplo, ser formado por um ou mais eletrodos montados em material isolado e em contato direto com o líquido, de modo semelhante aos ânodos usados para proteção catódica. O segundo condutor pode ser constituído por partes condutivas da estrutura marinha em contato direto com o líquido, como um leme, um parafuso ou outros elementos de um sistema de propulsão. O um ou mais primeiros condutores devem ser montados em uma posição substancialmente oposta à posição do segundo condutor em relação à área protegida, de modo a fornecer o potencial elétrico através da área protegida da superfície. A fonte de energia está disposta de modo a fornecer a corrente de carga para que toda a capacitância instalada em uma estrutura marinha seja alimentada de modo eficaz através dos ditos primeiro e segundo condutores acoplados aos polos da fonte de energia.

[018] Opcionalmente, a fonte de energia é disposta para gerar os pulsos de tensão que têm coeficientes angulares crescentes ou decrescentes a uma taxa necessária de volts por segundo para gerar correntes de carga ou descarga

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8/30 conforme necessário para a anti-incrustação. O circuito de carga acima tem, de maneira eficaz, uma constante de tempo devido à dita capacitância e à dita resistência eficaz, e a taxa necessária excede, de preferência, um coeficiente angular da corrente de carga devido à dita constante de tempo, de modo a gerar um pulso de corrente de carga ou descarga de intensidade máxima.

[019] Em uma modalidade da disposição, a fonte de energia é disposta de modo a gerar os pulsos de tensão que têm coeficientes angulares crescentes e decrescentes, ligandose e desligando-se uma tensão de CC. Na prática, uma fonte de energia de CC pode ser facilmente dotada de um circuito de chaveamento, por exemplo, uma FET de potência ou outra chave, para conectar e desconectar a energia de CC ao primeiro ou ao segundo condutor. Vantajosamente, devido ao dito circuito de chaveamento, qualquer operação de chaveamento resultará em pulsos que têm coeficientes angulares acentuados. Opcionalmente, a fonte de energia é disposta para gerar os pulsos de tensão que têm rampas que constituem os coeficientes angulares crescentes, sendo que a rampa limita a quantidade de corrente de carga que carrega os eletrodos flutuantes, e os pulsos de tensão têm coeficientes angulares decrescentes mediante o desligamento da tensão. Vantajosamente, através do fornecimento de uma rampa no inicio do pulso de tensão, a quantidade de corrente de carga é limitada, visto gue a corrente de carga de um capacitor depende da taxa de alteração da rampa de tensão.

[020] Em uma modalidade da disposição, a fonte de energia é disposta para gerar os pulsos de tensão que têm uma duração limitada entre os coeficientes angulares

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9/30 ascendentes e descendentes, sendo que a duração é limitada para permitir que a corrente de carga carregue os eletrodos flutuantes e limite a descarga subsequente dos eletrodos flutuantes devido à corrente de vazamento. A duração limitada deve ser selecionada com base na constante de tempo acima do circuito de carga, de modo a permitir que os capacitores sejam totalmente carregados de forma substancial. Além disso, visto que o vazamento de corrente pode ocorrer, por exemplo, no casco de um navio, os capacitores flutuantes podem se descarregar lentamente, o que reduz quaisquer correntes de descarga quando o pulso de tensão termina com uma queda no coeficiente angular. Vantajosamente, a duração limitada pode ser selecionada de modo a ser tão curta quanto possível para limitar a degradação de correntes de descarga devido a correntes de vazamento.

[021] Em uma modalidade da disposição, o primeiro condutor é disposto para constituir um ânodo e o segundo condutor compreende partes condutivas da estrutura marinha em contato direto com o líquido para constituir um cátodo; e a fonte de energia é adicionalmente disposta de modo a produzir proteção catódica de corrente impressa (ICCP, impressed current cathodic protection) da estrutura marinha mediante a geração de um componente de CC médio entre o ânodo e o cátodo. Vantajosamente, a disposição agora combina ICCP e a proteção anti-incrustação com base em capacitores flutuantes de (des)carga. Opcionalmente, a fonte de energia pode ser disposta para gerar o componente de CC médio por modulação de largura de pulso dos pulsos de tensão. Alternativa ou adicionalmente, a fonte de energia pode ser disposta para gerar

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10/30 o componente de CC médio mediante o fornecimento de uma tensão de desvio de CC continua adicionada aos pulsos de tensão.

[022] Em uma modalidade da invenção, a camada condutiva é isolada da estrutura marinha por uma camada de revestimento da superfície da estrutura marinha. Alternativa ou adicionalmente, a camada condutiva pode ser isolada do líquido por uma camada de revestimento que constitui a camada dielétrica. Vantajosamente, ao menos uma dentre as camadas de revestimento e a camada condutiva pode ser fornecida por aspersão ou pintura. Por exemplo, uma camada isolante pode ser aplicada ao navio de modo a ser acompanhada por uma camada metálica dotada de um padrão com o uso de uma máscara durante a aspersão e a remoção da máscara após a aspersão, e finalmente a aspersão de uma camada de cobertura, constituindo a camada dielétrica.

[023] Em uma modalidade da disposição, a disposição compreende uma folha metálica de material isolante, sendo que a folha metálica compreende uma profusão de camadas condutivas posicionadas próximas umas às outras. Opcionalmente, as camadas condutivas são isoladas do líquido pelo material isolante que constitui a camada dielétrica; e/ou as camadas condutivas são isoladas da superfície protegida pelo material isolante. Alternativa ou adicionalmente, a uma ou mais camadas condutivas podem ser embutidas no material isolante próximo ao líquido para constituir a camada dielétrica que tem uma espessura limitada, sendo que o material isolante constitui adicionalmente uma camada de separação entre a camada condutiva e a superfície da estrutura marinha, sendo que a camada de separação tem uma espessura bem acima da espessura limitada. Nessas folhas metálicas, as camadas condutivas podem

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11/30 ser embutidas relativamente perto de um lado frontal da folha metálica, de modo a estarem em contato com o liquido. A parte posterior da folha metálica pode ser colada à superficie da estrutura marinha. Na folha metálica, as camadas condutivas podem ser posicionadas próximas uma da outra, por exemplo, partes de uma camada separada por pequenas faixas de material isolante.

[024] Além disso, remendos separados de material condutor podem ser posicionados em duas camadas separadas em uma folha metálica, sendo que as duas camadas são isoladas uma da outra por uma camada intermediária. Os remendos em camadas diferentes podem ser dispostos de forma diretamente adjacente, ou mesmo ligeiramente sobrepostos, quando observados a partir da superficie da folha metálica, enquanto estiverem nas ditas duas camadas diferentes a serem eletricamente isoladas.

[025] Opcionalmente, a disposição compreende placas de material isolante sob a forma de folha, sendo que as placas compreendem uma camada condutiva ou uma multiplicidade de camadas condutivas posicionadas uma ao lado da outra, sendo que esta multiplicidade pode ser posicionada de modo similar ao posicionamento na folha metálica acima.

[026] Vantajosamente, essa folha metálica ou essas placas podem ser facilmente aplicadas à área da superficie que deve ser protegida, por exemplo, por colagem. Durante a montagem, as partes da folha metálica ou das placas podem se sobrepor para evitar interrupções da área protegida em que nenhum eletrodo flutuante está presente e onde possa ocorrer um reduzido efeito anti-incrustação.

[027] Além disso, a folha metálica ou as placas podem ser aplicadas a uma área que tenha sido protegida

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12/30 anteriormente, mas foi danificada causando curtos circuitos entre a camada condutiva e o líquido e/ou a superfície da estrutura marinha. Então, o reparo de áreas danificadas pode ser relativamente fácil, por exemplo, um arranhão pode ser corrigido por um adesivo. O adesivo pode compreender, por exemplo, um laminado metálico intercalado a duas folhas metálicas isolantes, ou uma camada de metal em cima de um isolador, que é finalmente revestida ou pintada.

[028] Em uma modalidade da estrutura marinha que tem a disposição instalada, uma multiplicidade de eletrodos flutuantes compreende um padrão das ditas camadas condutivas conformadas em formas complementares que constituem, cada um, um eletrodo flutuante separado por interrupções dos eletrodos flutuantes adjacentes. As interrupções fornecem isolamento elétrico e são relativamente pequenas em relação aos eletrodos flutuantes. Alternativa ou adicionalmente, uma multiplicidade de eletrodos flutuantes compreende eletrodos flutuantes parcialmente sobrepostos, sendo que as camadas condutoras dos eletrodos flutuantes sobrepostos são separadas pelo material isolante, sendo que o material isolante fornece isolamento elétrico entre partes sobrepostas dos eletrodos flutuantes parcialmente sobrepostos.

[029] A invenção é aplicável em vários contextos. Por exemplo, a disposição de acordo com a invenção pode ser aplicada no contexto de uma embarcação marítima. Assim, opcionalmente, uma estrutura marinha tem uma superfície externa que compreende a disposição acima, sendo que os eletrodos flutuantes são fixados à dita superfície para antiincrustação da superfície quando imersa em um líquido de incrustação que contém organismos de bioincrustação. Além

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13/30 disso, em um método para instalação da disposição acima, o método compreende a etapa de fixar os eletrodos flutuantes a uma superfície de uma estrutura marinha para anti-incrustação da superfície quando imersa em um líquido de incrustação que contém organismos de bioincrustação. Além disso, é previsto o uso operacional da disposição acima, enquanto os eletrodos flutuantes são instalados a uma superfície de uma estrutura marinha. Então a fonte de energia gera os ditos pulsos de tensão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

	[030]	Esses e outros	aspectos da	invenção	se
tornarão	evidentes	e serão adicionalmente elucidados	por
referência às modalidades descritas	a título de	exemplo	na
descrição	a seguir	e por referência	aos desenhos	anexos,	nos
quais:	a Figura	1 mostra uma	disposição	para anti-

incrustação de uma superfície de uma estrutura marinha;

a Figura 2 mostra um exemplo de uma estrutura marinha que tem uma disposição anti-incrustação;

a Figura 3 mostra um exemplo de correntes de carga e descarga; e a Figura 4 mostra um exemplo de eletrodos flutuantes em uma folha metálica.

[031] As Figuras são puramente diagramáticas e não estão em escala. Nas figuras, os elementos que correspondem a elementos já descritos podem ter as mesmas referências numéricas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

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14/30 [032] A seguir, a presente invenção será explicada em relação a um cenário de aplicação, no qual ela é usada.

[033] A Figura 1 mostra uma disposição para antiincrustação de uma superfície de uma estrutura marinha. Uma estrutura marinha 50 é parcialmente mostrada em seção transversal. Em uso, a estrutura marinha está em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação, por exemplo, água do mar. Presume-se que o líquido, por exemplo, água do mar, água de lago ou qualquer outro ambiente aquoso, seja condutivo. A disposição tem uma fonte de energia 130 e vários eletrodos flutuantes 110 dispostos sobre a superfície. Aparte da superfície que é coberta é chamada de área protegida 40, conforme indicado por uma seta.

[034] A fonte de energia tem um primeiro polo 131 acoplado a um primeiro condutor 121 em contato com o líquido, por exemplo, um eletrodo de metal que se estende para dentro do líquido. A fonte de energia também tem um segundo polo 132 acoplado a um segundo condutor 122 em contato com o líquido. Na Figura, a estrutura marinha é mostrada estando coberta por uma camada de revestimento ou uma camada de tinta 60. O segundo condutor é formado por uma área exposta da estrutura marinha, por exemplo, um leme de um navio. Por exemplo, para um navio totalmente pintado, as hélices geralmente não são pintadas e tem uma conexão elétrica em direção ao casco interior. O casco é acoplado a um polo da fonte de energia no solo ou potencial negativo, e dessa forma, também as hélices estão naquele potencial. Em vez de usar as partes existentes da estrutura marinha, ou além disso, o segundo condutor pode também ter um ou mais eletrodos de metal

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15/30 que se estendem para dentro do líquido. Em uso, o primeiro e o segundo condutores são posicionados de forma distribuída por toda a estrutura marinha. A fonte de energia gera uma diferença de tensão entre os condutores de modo a fornecer um potencial elétrico através da área protegida 40. O potencial elétrico é adicionalmente elucidado em relação à Figura 2.

[035] Os eletrodos flutuantes 110 são dispostos de modo a cobrirem a área protegida. Cada eletrodo flutuante tem uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superfície, sendo que a Figura mostra quatro desses eletrodos. Na prática, um grande número de eletrodos será posicionado sobre a superfície a ser protegida. Na modalidade exemplificadora, o isolamento da estrutura marinha é formado pela camada de tinta 60 e pela camada condutiva que está embutida em um material isolante 111. O material isolante também forma uma camada dielétrica 112 que separa a camada condutiva e o líquido.

[036] Opcionalmente, a camada condutiva pode ser aplicada como uma camada metálica à superfície, da forma a seguir. Antes de aplicar a camada metálica, a superfície é isolada por uma camada de revestimento ou uma camada de tinta sobre a superfície da estrutura marinha. Então, formatos condutivos são fornecidos no revestimento ou na tinta, por exemplo, folhas metálicas coladas sobre a superfície isolada. Opcionalmente, um padrão de formatos pode ser formado aspergindo-se uma tinta condutiva durante o uso de uma máscara que fornece interrupções entre os formatos. Além disso, uma camada metálica pode ser fornecida primeiro e subsequentemente interrompida no local para formar remendos isolados. Finalmente, a camada condutiva pode ser isolada do líquido por

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16/30 uma camada de revestimento ou de tinta adicional de material isolante que constitui a camada dielétrica.

[037] A fonte de energia é disposta para gerar pulsos de tensão para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações no potencial elétrico, para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica, conforme elucidado agora.

[038] A Figura 2 mostra um exemplo de uma estrutura marinha que tem uma disposição anti-incrustação. No exemplo, a estrutura marinha 50 é o casco de um navio, conforme indicado esquematicamente na vista de topo. O casco é coberto por uma camada isolante 260, por exemplo, uma ou mais camadas de tinta. Sobre o casco, estão localizados eletrodos, dois ânodos 221 sobre a extremidade frontal e dois cátodos 222 sobre a extremidade traseira do navio. Os cátodos podem ser formados pela hélice do navio, hélices e/ou leme, que não são partes isoladas do navio. Uma fonte de energia (não mostrado) é conectada entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo para gerar pulsos de tensão, conforme necessário, para carregar e descarregar os capacitores flutuantes.

[039] A Figura mostra o potencial elétrico através da área protegida por setas cinzas 230, que indicam que a corrente flui do primeiro condutor para o segundo condutor através do líquido. Além disso, a Figura mostra linhas 231 que têm o mesmo potencial, também chamadas de linhas isopotenciais. No exemplo, o potencial nos ânodos é mostrado como 30 Volts, e o potencial nos cátodos é mostrado em 0 Volt. Entre os condutores, um potencial de 15 volts é indicado perto dos eletrodos flutuantes 210 (apenas alguns são mostrados). Os eletrodos são formados por camadas de metal cobertas por uma

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17/30 camada isolante 211, por exemplo, outra camada de tinta ou de revestimento aspergida sobre as camadas de metal, o que isola as camadas de uma camada dielétrica que separa as camadas de metal do líquido condutivo. Assim, os eletrodos flutuantes, em combinação com a camada dielétrica e o líquido, formam capacitores.

[040] Após o início de um pulso de tensão, por exemplo, por uma chave que conecta a tensão de CC aos ânodos, os eletrodos flutuantes são carregados. O potencial dos eletrodos é indicado como x volt. O casco é acoplado aos cátodos e permanece a 0 volt, conforme indicado por uma seta tracejada. Se, efetivamente, for formada uma baixa capacitância entre o casco e os eletrodos flutuantes, os eletrodos serão carregados até quase 15 volts. Na verdade, o valor de x depende da razão entre a dita capacitância para o líquido e a capacitância dos eletrodos para o casco do navio. Se ambas as camadas dielétricas tiverem a mesma espessura efetiva, o potencial de 15 volts no líquido irá carregar o capacitor até 7,5 volts. Ao fornecer uma camada de revestimento superior relativamente fina e uma camada de tinta relativamente espessa sobre o casco, o potencial será mais alto, proporcional à razão entre ambas as capacitâncias.

[041] Presume-se que a fonte de energia possa fornecer a corrente necessária para carregar os capacitores. No entanto, na prática, a corrente proveniente da fonte de energia pode ser limitada, e também o líquido pode ter alguma resistência. Então, os capacitores serão carregados por um pulso de tensão que tem um coeficiente angular de acordo com uma constante de tempo, conforme ilustrado na Figura 3

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18/30 [042] Após o término do pulso de tensão, por exemplo, mediante o desligamento de uma fonte de energia de CC ou de acordo com uma duração de pulso determinada pela fonte de energia, o potencial elétrico através da estrutura marinha será zero, e os eletrodos flutuantes serão descarregados. As correntes de carga e descarga fluirão através do líquido e do primeiro e do segundo condutores. Em particular, as correntes de carga e descarga também irão fluir na camada dielétrica, isto é, na superfície do material isolante, na qual a camada dielétrica entra em contato com o líquido. Devido à ocorrência das correntes de carga e/ou descarga nessa superfície, a bioincrustação naquela superfície é evitada, ou pelo menos reduzida.

[043] Para combater a corrosão natural do casco de aço, a maioria dos navios é revestida ou pintada e, além disso, frequentemente equipada com sistemas de proteção catódicos passivos ou ativos, de modo que o casco de navio permaneça protegido contra corrosão natural quando o revestimento protetor ou a tinta falhar localmente. Os sistemas passivos usam ânodos de sacrifício de zinco, alumínio ou ferro que se dissolvem eletroquimicamente ao longo do tempo. Para proteger contra a corrosão as hélices sem pintura e seções sem pintura do casco, uma corrente elétrica (CC) pode ser enviada para essas partes, chamada de corrente impressa. Visto que a água do mar molha todas essas partes, um ânodo molhado pela água do mar em um potencial positivo pode ser usado para alcançar todas essas partes. Esses sistemas ativos imprimem uma corrente CC em ânodos em uso produzidos a partir de MMOT- (óxidos metálicos mistos), revestidos com titânio ou Pt/Ti (titânio revestido com platina). Para sistemas ativos que

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19/30 imprimem uma corrente CC na água do mar (ICCP) , o monitoramento cuidadoso é necessário, uma vez que correntes muito grandes podem dissolver o casco localmente em taxas acentuadas. Obviamente, as soluções anti-incrustação não devem fazer com que o sistema de proteção catódico falhe. Portanto, o casco do navio pode agir como um terminal, e a água do mar pode servir como um meio de alta condutividade que fecha o circuito elétrico aos outros terminais condutores.

[044] Na prática, quando os capacitores são carregados, o consumo de corrente cai para zero. Um sistema de ICCP, que fornece corrente através dos mesmos ânodos e cátodos, também pode ser utilizado para carregar os capacitores flutuantes, por exemplo, mediante o uso de uma chave para criar pulsos. O ajuste para condições de alteração pode ser feito, por exemplo, calculando-se a média com o uso de modulação de largura de pulso ou adaptação do ciclo de trabalho para fornecer o componente de CC necessário e carregar os capacitores suficientemente para produzir uma alteração de pH. Quando se usa uma chave para desligar os ânodos e os ânodos são abertos, os capacitores serão descarregados em direção às hélices nuas. A corrente que agora flui para fora do capacitor pode alterar o pH na superfície para reduzir a bioincrustação. Observa-se que, em um sistema que também fornece ICCP, a direção da corrente de descarga é igual à direção de corrente de ICCP. Portanto, a proteção contra corrosão ICCP não é oposta.

[045] A Figura 3 mostra um exemplo de correntes de carga e descarga. Na figura, uma curva superior marcada como V representa a tensão através de um capacitor constituído pelos eletrodos flutuantes, pela camada dielétrica e pelo

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20/30 liquido. A tensão mostra um pulso de tensão que tem um coeficiente angular ascendente 331 e um coeficiente angular descendente 332. 0 pulso de tensão é gerado pela fonte de energia, conforme descrito acima. Uma curva inferior, marcada como Ic, representa a corrente na camada dielétrica ao dito capacitor, em particular mostrando uma corrente de carga 341 e uma corrente de descarga 342. Observa-se que os coeficientes angulares ascendente e descendente e a corrente de carga e a corrente de descarga, no exemplo, têm formatos complementares. Na prática, as correntes e os coeficientes angulares podem ser diferentes devido a diferentes impedâncias da fonte de energia e/ou do conjunto de circuitos de comutação durante a carga e a descarga. A fonte de energia é disposta para gerar os pulsos de tensão que têm coeficientes angulares crescentes ou decrescentes a uma taxa necessária de volts por segundo para gerar correntes de carga ou descarga, conforme necessário para a anti-incrustação.

[046] Em uma modalidade, a fonte de energia é disposta para gerar os pulsos de tensão que têm coeficientes angulares crescentes e decrescentes mediante a ligação e o desligamento de uma tensão de CC; Uma chave de alimentação, por exemplo, uma FET de alimentação ou chave eletromecânica, pode ser conectada em série entre um polo da fonte de energia e o condutor em contato com o liquido. Na prática, a velocidade de desenvolvimento do potencial elétrico no eletrodo flutuante depende da corrente de carga total disponível e da superfície total de todos os eletrodos flutuantes sobre a estrutura marinha, e da resistência eficaz da trajetória através do líquido. A resistência da água do mar é baixa, por exemplo, de alguns décimos de Ohm, e depende do nível de sal e da

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21/30 temperatura da água do mar. A fonte de energia pode ser projetada para fornecer grandes correntes, de modo a permitir que os capacitores sejam carregados rapidamente, isto é, que a velocidade seja limitada apenas pela resistência da água do mar. A fonte de energia pode ser dotada, na saída, de um grande capacitor ou supercapacitor eletrolítico para fornecer grandes correntes durante o curto intervalo de carga.

[047] Por exemplo, presumindo-se que a resistência seja de 1 Ohm, e a superfície total de eletrodos flutuantes em uma embarcação grande seja de 15.000 m², e a capacitância por m² esteja entre 1 a 10 mF, o carregamento pode levar entre 0,15 e 1,5 segundos. A descarga pode levar cerca do mesmo período, para uma embarcação grande, cerca de 0,6 a 6 segundos. Para pequenas estruturas apenas, uma frequência muito mais alta pode ser aplicada visto que a capacitância total é muito menor, por exemplo, 100 Hz a 1 kHz por 15 m².

[048] Um ciclo de carga relativamente lento pode ser executado com o uso de uma fonte de energia de CC que tem uma chave para conectar e desconectar a energia. A chave pode ser uma chave mecânica ou relê, ou uma chave eletrônica, por exemplo, um FET de potência. Além disso, ser usados pulsos de CA de baixa frequência podem. Para evitar a geração de hidrogênio em partes expostas da estrutura marinha que são usadas como condutoras de correntes de carga, os capacitores flutuantes serão carregados somente até alguns volts, por exemplo, 4 volts. Um coeficiente angular correspondente é, então, de cerca de 4 V/0,2 s = 20 V/s.

[049] Em uma modalidade, a fonte de energia está disposta de modo a gerar os pulsos de tensão que têm rampas que constituem os coeficientes angulares crescentes, sendo que

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22/30 a rampa limita a quantidade de corrente de carga para carregar os eletrodos flutuantes, e os pulsos de tensão têm coeficientes angulares decrescentes mediante o desligamento da tensão. Na modalidade, as correntes de carga podem ser menores que as correntes de descarga. Por exemplo, a fonte de energia é dotada de um limitador de corrente na saída de modo a limitar a corrente de carga total. De maneira eficaz, um pulso de tensão limitado dessa forma terá uma rampa como o coeficiente angular ascendente. Comutando-se a energia para zero volt, ou conectando-se diretamente o segundo condutor ao primeiro condutor, por exemplo, o dito ânodo, ao casco, as correntes de descarga serão limitadas apenas pela a impedância do líquido. De modo eficaz, a corrente de carga total é limitada enquanto as correntes de descarga podem ser maiores.

[050] Em uma modalidade, a fonte de energia é disposta para gerar os pulsos de tensão tendo uma duração limitada entre os coeficientes angulares crescente e descendente. De maneira eficaz, o pulso só precisa ser longo o suficiente para carregar os eletrodos flutuantes, visto que um pulso mais longo requer apenas potência adicional devido à corrente que flui do primeiro condutor para o segundo condutor, conforme mostrado pelas setas de corrente 230 na Figura 2. A duração pode também ser limitada para limitar a subsequente descarga do eletrodos flutuantes devido à corrente de vazamento. A corrente de vazamento pode ocorrer entre o eletrodo flutuante carregado e o casco, por exemplo, se a camada de tinta 260 contiver algumas partículas condutivas.

[051] Em uma modalidade da disposição para antiincrustação, o primeiro condutor é disposto para constituir um ânodo e o segundo condutor compreende partes condutivas da

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23/30 estrutura marinha em contato direto com o liquido para constituir um cátodo; e a fonte de energia é disposta adicionalmente de modo a produzir proteção catódica de corrente impressa da estrutura marinha mediante a geração de um componente de CC médio entre o ânodo e o cátodo. Por exemplo, mediante a geração de pulsos de tensão de um comprimento adequado e pausas subsequentes entre os pulsos, um componente de CC médio necessário é gerado. De modo eficaz, a antiincrustação e a ICCP são combinadas mediante o uso de uma única fonte de energia e os mesmos condutores como ânodo e o cátodo, e pelo controle da largura de pulso e a tensão dos pulsos. Então, a fonte de energia pode ser disposta para gerar o componente de CC médio para a ICCP pela modulação da largura de pulso dos pulsos de tensão. Alternativa ou adicionalmente, a fonte de energia pode ser disposta para gerar o componente de CC médio mediante o fornecimento de uma tensão de desvio de CC continua adicionada aos pulsos de tensão.

[052] Em uma modalidade da disposição, os eletrodos flutuantes são embutidos em uma folha metálica de material isolante. A folha metálica pode compreender uma multiplicidade de camadas condutivas posicionadas próximas uma à outra. A folha metálica pode ser colada à superficie a ser protegida, sendo que tal superficie é fornecida em primeiro lugar com uma camada isolante, por exemplo, uma camada de tinta ou outra folha metálica. Opcionalmente, a disposição compreende placas de material isolante sob a forma de folha. Uma placa pode ter uma camada condutiva, isolada nas bordas da placa. Além disso, a placa pode ter uma multiplicidade de camadas condutivas posicionadas próximas umas das outras. As múltiplas placas podem ser coladas a uma superficie a ser

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24/30 protegida. Opcionalmente, essas folhas metálicas ou placas podem se sobrepor durante a montagem. Quando as camadas condutivas se sobrepõem, algumas capacitâncias em série são formadas de modo eficaz, enquanto correntes de carga e descarga ainda ocorrem no capacitor frontal. Nas folhas metálicas e/ou placas, as camadas condutivas podem ser isoladas do liquido pelo material isolante que constitui a camada dielétrica. Além disso, as camadas condutivas podem ser isoladas da superfície protegida pelo material isolante. As camadas condutivas podem ser embutidas no material isolante próximo ao líquido para formar a camada dielétrica que tem uma espessura limitada. O material isolante também pode constituir uma camada de separação entre a camada condutiva e a superfície da estrutura marinha. A camada de separação tem uma espessura bem acima da espessura limitada. A capacitância entre o eletrodo flutuante e o líquido estará, então, bem acima da capacitância entre o eletrodo flutuante e a estrutura marinha flutuante.

[053] Uma estrutura marinha pode ter uma superfície a ser protegida quando em contato com um líquido que contém organismos de bioincrustação. A estrutura marinha pode ser dotada de uma disposição, conforme descrito acima, a ser protegida contra a bioincrustação. O primeiro e o segundo condutores são distribuídos através da estrutura marinha para, durante o uso energizado, fornecer um potencial elétrico através de uma área protegida da superfície. A fonte de energia tem o primeiro polo acoplado ao primeiro condutor e o segundo polo acoplado ao segundo condutor. Os eletrodos flutuantes são fixados sobre a superfície da estrutura marinha que cobre a área protegida.

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[054]	A Figura 4 mostra	um	exemplo de	eletrodos
flutuantes em uma	folha metálica.	Em	uma modalidade da
estrutura marinha,	uma multiplicidade	de	eletrodos	flutuantes
é fornecida por	um padrão das ditas	camadas	condutivas

conformadas em formas complementares. A Figura mostra uma folha metálica 400 em vista de topo, indicada pela linha tracejada. A folha metálica tem eletrodos flutuantes 410 embutidos em um material isolante 411. A folha metálica pode continuar na direção horizontal da Figura que tem um padrão contínuo de eletrodos flutuantes em formas complementares. Alternativamente, as placas podem ser fornecidas com um tamanho prático para montagem em uma estrutura marinha, por exemplo, 1 m x 1 m. Essas placas podem ter um padrão de formas complementares. Eletrodos individuais nesses padrões podem ter lados de 0,1 m a 0,5 m. Observa-se que as correntes de carga e descarga por centímetro quadrado não dependem do tamanho dos formatos ou lados. Portanto, os formatos menores podem ser mais práticos visto que danos ao material isolante, por exemplo, um arranhão, só tirarão os respectivos pequenos eletrodos que estão agora em contato direto com o líquido.

[055] Os eletrodos flutuantes podem ser formados por uma camada metálica, ou qualquer outra camada condutiva, tendo interrupções 405 entre os respectivos eletrodos flutuantes. Na camada condutiva, são mostrados hexágonos como um exemplo de formas complementares. Uma forma dos respectivos eletrodos flutuantes é chamada complementar se as partes adjacentes das formas vizinhas forem conformadas de modo que haja pequenas interrupções 405 entre os eletrodos. Outros exemplos podem ser quadrados ou retângulos ou triângulos. Cada eletrodo flutuante é separado por interrupções de eletrodos

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26/30 flutuantes adjacentes. As interrupções 405 fornecem isolamento elétrico e são relativamente pequenas em relação aos eletrodos flutuantes. Sobre as interrupções, a proteção pode ser menos eficaz visto que, no local, nenhuma corrente é gerada. Assim, as interrupções devem ser produzidas tão pequenas quanto possível. Além disso, os lados podem ser ondulados ou dentados de um modo complementar, para evitar linhas retas de interrupções de material isolado.

[056] Opcionalmente, os eletrodos flutuantes podem se sobrepor parcialmente de modo a evitar as ditas interrupções (como visto na vista de topo) enquanto estão ainda isolados (em seção transversal) por uma camada intermediária de material isolante. Devido à camada intermediária, as camadas condutivas dos eletrodos flutuantes sobrepostos estão separadas por material isolante. O material isolante fornece isolamento elétrico entre partes sobrepostas dos eletrodos flutuantes parcialmente sobrepostos. Opcionalmente, a camada intermediária pode ser relativamente espessa em relação às camadas dielétricas.

[057] Um método para instalar as disposições acima tem as etapas a seguir, aplicadas a uma estrutura marinha para ser protegida contra incrustação quando em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação. Em uma primeira etapa, a superfície da estrutura marinha a ser protegida pode ser pintada ou revestida com a camada isolante. Em uma próxima etapa, o um ou mais eletrodos flutuantes podem ser aplicados à superfície da estrutura marinha para cobrir a área protegida da superfície. Além disso, o primeiro e o segundo condutores podem ser distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através da área protegida. Em

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27/30 uma etapa adicional, a fonte de energia pode ser fornecida na ou sobre a estrutura marinha. Por fim, a fonte de energia deve conectada, por exemplo, mediante o acoplamento do primeiro polo ao primeiro condutor e o acoplamento do segundo polo ao segundo condutor.

[058] Um método de operação de qualquer uma das disposições acima tem as etapas a seguir. Antes do início da operação, a disposição é montada em uma estrutura marinha, e os eletrodos flutuantes são localizados sobre a superfície da estrutura marinha a ser protegida contra incrustação para cobrir uma área protegida da superfície. Cada eletrodo flutuante tem uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superfície e uma camada dielétrica para separar a camada condutiva e o líquido. Além disso, o primeiro e o segundo condutores são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer, quando energizados, um potencial elétrico através da área protegida.

[059] Em operação, a estrutura marinha está em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação. O método envolve gerar pulsos de tensão entre o primeiro e o segundo condutores para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações em um potencial elétrico através da área protegida para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica.

[060] Ficará evidente aos versados na técnica que o escopo da invenção não se limita aos exemplos discutidos anteriormente, mas que várias emendas e modificações dos mesmos são possíveis. Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita com detalhes nas figuras e na descrição, essa ilustração e essa descrição se destinam a ser consideradas

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28/30 apenas ilustrativas ou exemplifIsadoras, e não restritivas. A invenção não se limita às modalidades reveladas. Os desenhos são esquemáticos, e os detalhes que não são imprescindíveis para o entendimento da invenção podem ter sido omitidos, e não estão necessariamente em escala.

[061] Variações das modalidades apresentadas podem ser entendidas e executadas pelos versados na técnica na prática da invenção reivindicada, a partir de uma análise dos desenhos, da revelação e das reivindicações anexas. Nas reivindicações, a expressão que compreende não exclui outros elementos ou etapas, e o artigo indefinido um ou uma, assim como suas flexões de número, não excluem uma pluralidade. O termo compreende, conforme usado neste texto, será entendido pelo versado na técnica como abrangendo o termo consiste em. Desse modo, o termo compreende pode, em relação a uma modalidade, significar consiste em, mas pode, em outra modalidade, significar contém/inclui ao menos as espécies definidas e, opcionalmente, uma ou mais outras espécies. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitadores do escopo da invenção.

[062] Os elementos e os aspectos discutidos para, ou em relação a, uma modalidade específica podem ser adequadamente combinados com elementos e aspectos de outras modalidades, exceto quando explicitamente indicado em contrário. Dessa forma, o simples fato de certas medidas serem mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não possa ser usada com vantagem.

[063] Em um sentido geral, uma função básica da disposição anti-incrustação, de acordo com a invenção, é manter

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29/30 uma superfície protegida isenta de bioincrustação. Portanto, a invenção é aplicável em todas as situações que envolvam um risco de incrustação, que são situações nas quais a superfície protegida se destina a ficar imersa, ao menos durante uma parte do tempo de vida útil da mesma, em um líquido formador de incrustação contendo organismos de bioincrustação. A água do mar é um exemplo bem conhecido de tal líquido formador de incrustação. Uma estrutura marinha pode ter uma superfície na qual a disposição anti-incrustação descrita acima é aplicada contra incrustação da superfície quando imersa em um líquido formador de incrustação contendo organismos de bioincrustação. De modo similar, um método para instalação da disposição acima inclui a etapa de fixar a disposição a uma superfície de uma estrutura marinha e fornecer a fonte de energia acoplada aos respectivos condutores.

[064] Finalmente, é previsto o uso da disposição supracitada, em particular o uso da disposição instalada em uma superfície de uma estrutura marinha para anti-incrustação da superfície quando imersa em um líquido formador de incrustação contendo organismos de bioincrustação. 0 uso requer que os eletrodos flutuantes sejam carregados e descarregados pela fonte de energia, conforme descrito acima. Por exemplo, a disposição de acordo com a invenção pode ser aplicada em um casco de uma embarcação. Outros exemplos de uma superfície protegida incluem a superfície externa de caixas de arrefecimento, superfícies do equipamento submarino off-shore, paredes internas de reservatórios de água, como tanques de lastro de embarcações, e superfícies de filtro de sistemas de filtro em instalações de dessalinização.

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30/30 [065] Em suma, trata-se de uma disposição que é fornecida para anti-incrustação de uma superfície de uma estrutura marinha quando em contato com um líquido, como água do mar. A disposição tem eletrodos flutuantes e uma fonte de energia acoplada ao primeiro e ao segundo condutores em contato com o líquido, sendo que esses condutores são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através de uma área protegida da superfície. Os eletrodos flutuantes são dispostos sobre a superfície que cobre uma área protegida. Cada eletrodo flutuante tem uma camada condutiva gue é eletricamente isolada da superfície, e uma camada dielétrica que separa a camada condutiva e o líquido. A fonte de energia é disposta para gerar pulsos de tensão para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações no potencial elétrico, para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica. De modo eficaz, essas correntes evitam ou reduzem a bioincrustação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. DISPOSIÇÃO PARA ANTI-INCRUSTAÇÃO DE UMA SUPERFÍCIE (30) de uma estrutura marinha (50) quando em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação, a disposição sendo caracterizada por compreender:

- uma fonte de energia (130) que tem um primeiro polo (131) a ser acoplado a um primeiro condutor (121) em contato com o líquido e um segundo polo (132) a ser acoplado a um segundo condutor (122) em contato com o líquido, sendo que o primeiro e o segundo condutores são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através de uma área protegida (40) da superfície; e

- um ou mais eletrodos flutuantes (110) a serem dispostos cobrindo a área protegida, sendo que cada eletrodo flutuante compreende uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superfície e uma camada dielétrica (112) para separar a camada condutiva e o líquido; sendo que a fonte de energia é disposta para gerar pulsos de tensão para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações no potencial elétrico para gerar correntes de carga e descarga (341, 342) no líquido na camada dielétrica.
2. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela fonte de energia (130) ser disposta para gerar os pulsos de tensão que têm coeficientes angulares crescentes (331) ou decrescentes (332) a uma taxa necessária de volts por segundo para gerar correntes de carga ou descarga conforme necessário para a anti-incrustação.
3. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pela fonte de energia (130) ser disposta para gerar os pulsos de tensão que têm coeficientes angulares

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2/6 crescentes e decrescentes mediante a ligação e desligamento de uma tensão CC; ou a fonte de energia ser disposta para gerar os pulsos de tensão que têm rampas que constituem os coeficientes angulares crescentes, sendo que a rampa limita a quantidade de corrente de carga para carregar os eletrodos flutuantes, e os pulsos de tensão têm coeficientes angulares decrescentes mediante o desligamento da tensão.
4. DISPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pela fonte de energia (130) ser disposta para gerar os pulsos de tensão que têm uma duração limitada entre os coeficientes angulares ascendentes e descendentes, sendo que a duração é limitada para permitir que a corrente de carga carregue os eletrodos flutuantes e limite a descarga subsequente dos eletrodos flutuantes devido à corrente de vazamento.
5. DISPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada por o primeiro condutor (121) ser disposto para constituir um ânodo e o segundo condutor (122) compreender partes condutivas da estrutura marinha em contato direto com o líquido para constituir um cátodo; e a fonte de energia (130) ser adicionalmente disposta de modo a produzir proteção catódica de corrente impressa da estrutura marinha mediante a geração de um componente CC médio entre o ânodo e o cátodo.
6. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pela fonte de energia (130) ser disposta para gerar o componente CC médio por modulação de largura de pulso dos pulsos de tensão.

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7. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 5 ou

6, caracterizada pela fonte de energia (130) ser disposta para gerar o componente CC médio mediante o fornecimento de uma tensão de desvio CC continua adicionada aos pulsos de tensão.
8. DISPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela camada condutiva ser isolada da estrutura marinha por uma camada de revestimento (60) da superfície da estrutura marinha; e/ou a camada condutiva ser isolada do líquido por uma camada de revestimento que constitui a camada dielétrica.
9. DISPOSIÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pela disposição compreender uma folha metálica de material isolante (111), sendo que a folha metálica compreende uma profusão de camadas condutivas posicionadas próximas umas às outras; ou disposição compreender regiões de material isolante sob a forma de folha, sendo que as regiões compreendem uma camada condutiva ou uma profusão das camadas condutivas posicionadas próximas umas às outras.
10. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelas camadas condutivas serem isoladas do líquido pelo material isolante que constitui a camada dielétrica; e/ou as camadas condutivas serem isoladas da superfície protegida pelo material isolante.
11. DISPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 9 ou

10, caracterizada pela uma ou mais camadas condutivas serem

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4/6 embutidas no material isolante próximo ao líquido para formar a camada dielétrica que tem uma espessura limitada, sendo que o material isolante constitui adicionalmente uma camada de separação entre a camada condutiva e a superfície da estrutura marinha, sendo que a camada de separação tem uma espessura bem acima da espessura limitada.
12. ESTRUTURA MARINHA que tem uma superfície a ser protegida quando em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação, a estrutura marinha sendo caracterizada por compreender uma disposição (100), conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, sendo que

- o primeiro e o segundo condutores (121,122) são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através de uma área protegida da superfície;

a fonte de energia (130) tem o primeiro polo acoplado ao primeiro condutor e o segundo polo acoplado ao segundo condutor; e o um ou mais eletrodos flutuantes (110) são fixados sobre a superfície da estrutura marinha que cobre a área protegida.
13. ESTRUTURA MARINHA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por uma profusão de eletrodos flutuantes (410) compreender um padrão das ditas camadas condutivas conformadas em formas complementares, cada uma constituindo um eletrodo flutuante separado por interrupções de eletrodos flutuantes adjacentes, sendo que as interrupções fornecem isolamento elétrico e são relativamente pequenas em relação aos eletrodos flutuantes; ou uma profusão dos eletrodos flutuantes compreender eletrodos flutuantes

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5/6 parcialmente sobrepostos, sendo que as camadas condutoras dos eletrodos flutuantes sobrepostos são separadas pelo material isolante, sendo que o material isolante fornece isolamento elétrico entre partes sobrepostas dos eletrodos flutuantes parcialmente sobrepostos.
14. MÉTODO PARA INSTALAR A DISPOSIÇÃO, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, sendo que o método é caracterizado por compreender

- aplicar o um ou mais eletrodos flutuantes a uma superfície de uma estrutura marinha a ser protegida contra incrustação quando em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação para cobrir uma área protegida da superfície;

distribuir o primeiro e o segundo condutores através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através da área protegida;

- fornecer a fonte de energia (130) na ou sobre a estrutura marinha; e

- acoplar o primeiro polo ao primeiro condutor e o segundo polo ao segundo condutor.
15. MÉTODO PARA OPERAR A DISPOSIÇÃO, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, sendo que o um ou mais eletrodos flutuantes se situam sobre uma superfície de uma estrutura marinha a ser protegida contra incrustação para cobrir uma área protegida da superfície, sendo que a estrutura marinha está em contato com um líquido contendo organismos de bioincrustação;

sendo que cada eletrodo flutuante compreende uma camada condutiva que é eletricamente isolada da superfície e

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6/6 uma camada dielétrica para separar a camada condutiva e o líquido;

sendo que o primeiro e o segundo condutores são distribuídos através da estrutura marinha para fornecer um potencial elétrico através da área protegida;

sendo que o método é caracterizado por compreender gerar pulsos de tensão entre o primeiro e o segundo condutores para carregar e descarregar os eletrodos flutuantes devido a alterações em um potencial elétrico através da área protegida para gerar correntes de carga e descarga no líquido na camada dielétrica.