Атомные двигатели: ждет ли торговый флот ядерная революция?

Индустрия коммерческих морских перевозок находится в поиске новой технологии для движения судов без выбросов углерода, преследуя амбициозную климатическую цель. Решением может стать атомная энергетика.

На долю судоходства приходится больше выбросов парниковых газов, чем на всю Японию. Этот сектор ответственен за 3% всех мировых выбросов, и международный орган, регулирующий отрасль, обязался сократить вредное воздействие на климат на 30% к 2030 году и полностью устранить его к 2050 году. Ядерная энергия, долгое время служившая источником движения для военных кораблей, представляется привлекательным решением для отрасли, которая в основном полагается на мазут, сильно загрязняющий окружающую среду. Однако застраховать такие суда, вероятно, будет непросто.

По словам Микала Бо, генерального директора Core Power Ltd, несмотря на разработку чистых видов топлива, таких как аммиак, нехватка доступных вариантов для питания гигантских грузовых судов создала почти «непреодолимую проблему». Чтобы решить ее, его компания возглавляет инициативу, в которую входят HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering и энергетическая компания Southern Co. Цель проекта — разработка коммерческих судов, оснащенных безуглеродными ядерными реакторами.

Существуют значительные технические и регуляторные проблемы, а также более высокие первоначальные затраты. Однако Микал Бо утверждает, что такой подход может сделать суда быстрее, дешевле в эксплуатации и способными перевозить больше грузов. «Это решение одной из величайших головоломок, — сказал он. — Если бы мы могли сделать это прямо сейчас, спрос был бы огромным».

Группа под руководством Core Power нацелена на спуск на воду первого судна с ядерным реактором деления к 2035 году. Они планируют использовать реактор от TerraPower LLC, климатической технологической компании, поддерживаемой миллиардером Биллом Гейтсом, которая ожидает начала испытаний своей конструкции в 2029 году. Компания Southern Co, завершившая в прошлом году строительство первой за десятилетия новой АЭС в США, привнесет в проект свой опыт.

Эти усилия совпадают с возрождением интереса к атомной энергетике и на суше. Развитие искусственного интеллекта увеличивает спрос на энергию, и технологические компании вместе с правительствами обращаются как к традиционной ядерной энергетике, так и делают ставку на более футуристические формы, такие как термоядерный синтез и малые модульные реакторы, которые и планирует использовать Core Power.

Первый океанский реактор был установлен на американской подводной лодке в 1955 году. Начиная с 1959 года, когда был построен атомоход «Саванна», было создано несколько гражданских судов, но большинство из них со временем были выведены из эксплуатации из-за высоких затрат и технических проблем. Сегодня в мире насчитывается около 160 судов, использующих энергию деления ядра. Эта технология в основном применяется на военных кораблях, особенно на авианосцах и подводных лодках, а также на российских ледоколах в Арктике.

По мнению Хосе Эстеве, руководителя отдела морских газовых и энергетических рынков французской компании по тестированию продукции Bureau Veritas SA, цели по сокращению выбросов в судоходной отрасли заставили компании пересмотреть эту идею. Некоторые компании изучают возможность использования безуглеродных видов топлива, таких как аммиак, другие тестируют установку парусов. Датский контейнерный гигант AP Moller-Maersk A/S уже эксплуатирует суда, работающие на низкоуглеродном метаноле, а другие компании используют водород. Однако цепочки поставок для производства этих видов топлива все еще находятся в стадии разработки, и Эстеве сомневается, что они будут готовы, когда крупным судам потребуются тонны такого топлива в каждом порту.

«Этих альтернативных видов топлива не будет тогда, когда они нам понадобятся, — сказал он. — И не по той цене, которая сделает их жизнеспособной альтернативой». Он более уверен, что атомная промышленность сможет поставлять реакторы для трансформации мирового флота. Эстеве ожидает, что первые суда на атомной энергии будут испытаны к середине следующего десятилетия, а их более широкое использование начнется к концу 2030-х годов.

Тем не менее переход на флот с ядерными установками потребует серьезных изменений в нормативно-правовой базе. Коммерческие страховые компании не будут предоставлять покрытие для судов, работающих на атомной энергии, поскольку потенциальные издержки ядерной аварии слишком высоки. Без страховки немногие гражданские порты разрешат атомному грузовому судну зайти в док. Для военных кораблей, которые могут швартоваться в военных гаванях, это не проблема, но для коммерческого судоходства это делает технологию нежизнеспособной.

Существуют также серьезные опасения по поводу безопасности, по словам Джорджа Мура, ученого из Миддлберийского института международных исследований в Монтерее, Калифорния. Хотя топливо, которое планируется использовать в судоходстве, не имеет высокой концентрации урана, необходимой для создания оружия, оно все равно радиоактивно, а коммерческие суда уязвимы для пиратства или саботажа. Это порождает призрак преднамеренного ядерного инцидента. Кроме того, коммерческие суда обычно менее прочные, чем военные, что увеличивает риск случайной утечки радиации в результате столкновения.

Хотя регулирующие органы могли бы разработать политику для решения некоторых из этих проблем, Мур считает, что отрасль больше сосредоточена на разработке технологии и потенциального рынка. «Отрасль не рассмотрела все эти вопросы», что делает разработку таких судов рискованной идеей, заявил Мур.

На встрече в этом месяце Международная морская организация обсудит возможные изменения в кодексе безопасности для атомных торговых судов. Группа также, вероятно, в октябре проголосует за введение финансовых штрафов для некоторых судов-загрязнителей. Новые ядерные технологии могут снизить некоторые риски. В военно-морских судах обычно используются водо-водяные реакторы, в которых горячая вода циркулирует под высоким давлением. В случае аварии это давление может привести к распространению радиоактивного материала на значительное расстояние, что создаст угрозу для большей части порта и всех судов в этом районе.

Однако TerraPower и другие компании разрабатывают новое поколение реакторов, работающих при нормальном давлении. Это поможет уменьшить опасную зону, известную как зона аварийного планирования, в случае инцидента. Цель, по словам Бо, — чтобы зона аварийного планирования не выходила за пределы самого судна.

Если эти проблемы удастся решить, судно с ядерной установкой предложит несколько преимуществ по сравнению с судами, сжигающими топливо, даже безуглеродное. Большинство современных судов движутся значительно медленнее своей максимальной скорости, чтобы снизить выбросы и эксплуатационные расходы. Атомные суда не будут иметь выбросов и затрат на топливо, что позволит им двигаться на максимальной скорости. Это означает более быструю доставку и более высокий доход для судоходных компаний. Кроме того, на корабле освободится около 10% дополнительного пространства для груза, которое сейчас занимают огромные топливные баки.

Атомные суда также могут сократить время простоя, устранив необходимость в дозаправке. По словам Сангмина Пака, вице-президента HD Korea Shipbuilding and Offshore Engineering, обычный контейнеровоз тратит около месяца в году только на заправку. Реакторы, рассматриваемые для грузовых судов, могут иметь достаточно ядерного топлива на десятилетия, что сопоставимо со всем ожидаемым сроком службы судна.

Несмотря на то что первоначальные затраты будут в два или даже в три раза выше, чем у стандартного грузового судна, за 25-летний срок службы общая стоимость владения, по оценкам Пака, будет менее чем вдвое ниже. «Атомный корабль полезен для сокращения выбросов, но в долгосрочной перспективе он также выгоден для экономики», — заключил Пак.

 

Алихан Ташенов

«Переход на чистую энергию — это самый масштабный проект нашего поколения, возможность оставить после себя мир, полный света, а не тени».

Энергетика событий

+ There are no comments

Add yours