第四代反应堆可以为下一代货船提供动力

知新了了 2024-08-20 16:36:48

英国劳氏船级社(Lloyd’s Register)和核能初创公司Core Power正与航运公司马士基(Maersk)合作,研究如何更新法规,以引入第四代核反应堆,为下一代零碳排放货船提供动力。

1959年7月21日,随着“NS Savannah”号在新泽西州卡姆登的纽约造船公司滑入水中,商业航运的新时代似乎开始了。作为艾森豪威尔政府原子能和平计划的一部分,这艘精心设计的未来派客轮以当时天文数字般的4690万美元(2024年为4.95亿美元)建造。

“NS Savannah”号的运营从来就不经济。这是一艘演示船,旨在展示如何将核能用于和平的商业运作。尽管它是一艘非凡的航海工程,也是原子时代美学的美丽典范,拥有豪华的住宿,但它只在1962年至1972年间服役,然后就被搁置起来,现在是马里兰州巴尔的摩的一艘博物馆船。

迄今为止,俄罗斯只建造了四艘核货船,其中只有一艘“塞夫莫尔普特”号(Sevmorput)仍在俄罗斯服役,服务于北极贸易航线。尽管最初出现了一阵乐观情绪,但民用核动力船舶的市场从未成为现实。事实证明,核动力船的生命周期成本太高,无法与传统船只竞争,驾驶这种船只所需的训练有素的船员成本太高,核动力船的港口基础设施也不存在。

但最大的打击是复杂而不确定的国内和国际法规和许可要求,这使得核货船成为一项非常危险的投资。

如今,面对航运到2050年实现碳中和的要求,这种情况正在发生变化。据估计,航运业每年以重柴油的形式燃烧3亿吨化石燃料,产生的温室气体排放量占全球的3%。虽然人们正在研究其他替代方案,但许多公司认为,第四代反应堆是最实用的解决方案。

全世界大约有200个核反应堆在160艘海军舰艇和潜艇上运行,但是,尽管它们有很好的安全记录,这些军用反应堆并不适合民用船舶,主要是由于保险问题。因此,美国TerraPower、英国Newcleo和Core Power、挪威NuProShip、意大利Fincantieri和日本Imabari Shipbuilding等公司和财团,都在为大型集装箱船和类似船只寻找先进的反应堆。

这些反应堆类似于先进的模块化反应堆和其他正在开发的岸上使用反应堆。具体来说,最受欢迎的模型是钍燃料熔盐反应堆,其中钍溶解在盐冷却剂中;铅冷却快堆,用熔融铅代替水冷却剂;氦气冷却球床反应堆,使用三结构各向同性(TRISO)核燃料球,由铀、碳和陶瓷层组成。

所有这些反应堆的共同点是,它们不需要像大多数商业反应堆那样,被密封在压力容器里。它们要简单得多,在较低的温度下运行,而且本质上是安全的,因为核反应是自我调节的,在盐和铅反应堆的情况下,冷却剂在事故发生之前就会凝固。

有许多技术障碍需要克服,但对于劳埃德领导的集团来说,最令人烦恼的是监管。因此,合作伙伴不仅在考虑如何为第四代核货船制定最佳的技术和商业案例,还在考虑如何与现有法规相协调,或者如何更新这些法规,使此类船只在未来15年内成为主要参与者。

劳氏船级社首席执行官尼克·布朗表示:“这项联合研究的启动标志着开启了一段激动人心的旅程,旨在释放核电在海运业的潜力,为零排放运营、更灵活的服务网络和通过供应链提高效率铺平道路。海运业脱碳的多燃料途径对于确保我们作为一个行业实现国际海事组织的减排目标至关重要,核动力显示出在这一能源转型中发挥关键作用的迹象。”

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