美國船級社(ABS)和Herbert Engineering(HEC)正在投資研究核動力

2023/07/26閱讀時間約 3 分鐘

由約翰·康拉德(gCaptain)撰寫

在商業船舶上使用核動力聽起來像是科幻情節,但這正是美國船級社(ABS)和Herbert Engineering(HEC)進行的一項新研究的主題。

ABS和HEC開始進行這項探索,他們問了一個簡單的問題:「如果先進的現代反應堆技術可以用於商業船舶推進,會怎麼樣?」這是一種野心勃勃的假設,激發創新並引起改變。

ABS主席克里斯托弗·J·威爾尼奇(Christopher J. Wiernicki)表示:“通過核動力,實現淨零世界將更容易,我們今天正在為未來奠定基礎。” 他強調:“我們今天正在為未來奠定基礎。”

這項研究是理論和模擬的精心交融,並徵詢了最先進的核反應堆開發商的智慧。對於一艘14,000 TEU的貨櫃運輸船,假設使用了兩個鉛冷卻的30MW快速反應堆。這將會帶來什麼變化?令人感興趣的預測。貨物裝載容量和航行速度可能會增加,而整艘船在25年的使用壽命內根本不需要加油。
當對一艘157,000 DWTSuezmax型油輪進行類似的模擬實驗時,結果同樣出人意料。增加四個5MW熱管微型反應堆可能會稍微降低貨物容量,但將提高運營速度。加油次數呢?25年內僅需一次。值得注意的是,這兩艘船的淨碳排放量將達到零。

這是巨大的潛力,但ABS絕不打算在安全方面取巧。威爾尼奇表示:“必須對這些技術進行安全評估至關重要。”

HEC的高級首席海軍造船工程師羅伯特·塔格(Robert Tagg)回應了他的想法,並強調這項研究有助於了解現代反應堆技術的優勢和細節。

ABS目前正引領這一潛在的革命,與美國能源部(DOE)並肩合作,該部門正指派ABS兩項關鍵的研究任務:探索採用先進核動力的障礙,並協助德州大學在商業船舶上進行核動力系統的熱電一體化。
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不是第一步

這可能聽起來像ABS走向核能未來的第一步,但事實並非如此。在20世紀50年代,ABS曾參與設計第一艘核動力貨船N.S. SAVANNAH,並且自那時以來一直參與無數美國海軍的核能項目。近年來,威爾尼奇逐漸加大ABS對新核技術和合作伙伴的承諾。在2020年,ABS完成了丹麥Seaborg Technologies公司開發的緊湊型融熔鹽反應堆(CMSR)的新技術資格評估。這個概念在ABS新技術資格(NTQ)流程的可行性階段獲得了認可。

緊湊型融熔鹽反應堆(CMSR)是一種具有變革性的技術,能夠使用化石燃料和可再生能源,產生大量低碳能源。其獨特之處在於使用新型液態鹽作為中子調節劑,作為催化劑增強裂變鏈反應效率,從而降低能源發電成本和尺寸。重要的是,這種調節劑可以承受中子照射,這是之前阻礙商業化的一個障礙。這種液態鹽可以再處理,分離出用於燃料再利用的鈾和鈽,產生只需要300年存儲的廢物,而不是需要30萬年的長期核廢物。

Seaborg的CMSR設計目標在安裝在動力浮箱上,為生產氨和氫等低碳船用燃料提供電力。 ABS 設想的第一艘動力駁船預計將於 2030 年代初投入使用,將安裝兩個反應堆,在反應堆的 24 年使用壽命內提供 2x100MWe 的電力


結論

HEC研究和CMSR開發工作不是壓軸而是序曲; 它展示了未來的願景,即海運業通過提供直接推進的船載反應堆和可為氫燃料生產提供能量的近岸反應堆來減少碳足跡。 然而,如果沒有航運業各方的資金和支持,這一烏托邦願景就不可能實現。

這是想像力與科學相遇的轉折點,大膽的問題“如果?”開始演變成“為什麼不?”,最後變成“如何?”。 我們希望 ABS 不僅繼續這項研究,而且加倍加大對安全核未來的投資。

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