Πυρηνική Ενέργεια στη Ναυτιλία: Σύντηξη και Σχάση

Πολύς λόγος γίνεται πλέον για την ατομική ενέργεια στα πλοία. Η πυρηνική ενέργεια, ειδικά οι μηχανές από σύντηξη, έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στη ναυτιλιακή βιομηχανία, προσφέροντας μια καθαρότερη και πιο αποτελεσματική εναλλακτική λύση στον ΙΜΟ. Δύο βασικές πυρηνικές τεχνολογίες βρίσκονται στο επίκεντρο αυτού του μετασχηματισμού: η σύντηξη και η σχάση.

Ολες οι τεχνολογικές εξελίξεις στη σχάση και στη σύντηξη δείχνουν ότι οι Κινέζοι έχουν πρωτοστατήσει εφόσον έχουν ενεργοποιήσει το πρώτο πλωτό μέσο με αντιδραστήρα σχάσης Θορίου.

Πυρηνική Σύντηξη: Το Οραμα του Μέλλοντος

Η πυρηνική σύντηξη, η διαδικασία που τροφοδοτεί τον Ηλιο, περιλαμβάνει τη σύντηξη ελαφρών ατόμων για να απελευθερωθεί τεράστια ποσότητα ενέργειας. Η σύντηξη υπόσχεται σχεδόν απεριόριστη, καθαρή ενέργεια. Δύο από τις 45 εταιρείες που πρωτοστατούν στην ανάπτυξη της τεχνολογίας σύντηξης για ναυτιλιακές εφαρμογές:

  • nT-Tao: Αυτή η εταιρεία αναπτύσσει μια συμπαγή πηγή ενέργειας σύντηξης που θα μπορούσε να τροφοδοτήσει από μικρά έως και πολύ μεγάλα πλοία.
  • Helion Energy: Η Helion στοχεύει στην εμπορική εκμετάλλευση της σύντηξης έως το 2030, με πιθανές εφαρμογές στην πρόωση πλοίων.

Πυρηνική Σχάση: Μια Αποδεδειγμένη Τεχνολογία

Η τεχνολογία σχάσης περιλαμβάνει τη διάσπαση βαρέων ατόμων για την απελευθέρωση ενέργειας και έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε στρατιωτικά πλοία για δεκαετίες. Την πρωτοκαθεδρία την έχει η Ρωσία αλλά με αντιδραστήρες 3ης γενιάς. Εμείς επικεντρωνόμαστε στις 4 από τις 110 εταιρείες που αναπτύσσουν αντιδραστήρες 4ης γενιάς που μπορούν να χρησιμοποιηθούν κάποια στιγμή για εμπορική ναυτιλία:

  • Westinghouse: Η Westinghouse, με τον e-vinci προσπαθεί να τροφοδοτήσει μια ποικιλία πλοίων, από πλοία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων έως δεξαμενόπλοια.Seaborg Technologies: Η
  • Seaborg αναπτύσσει αντιδραστήρες τετηγμένου άλατος, οι οποίοι θεωρούνται ασφαλέστεροι και πιο αποτελεσματικοί από τους παραδοσιακούς αντιδραστήρες νερού υπό πίεση.
  • Kairos Power: Η Kairos Power επικεντρώνεται στην ανάπτυξη αντιδραστήρων με ψύξη με άλατα φθορίου υψηλής θερμοκρασίας, οι οποίοι προσφέρουν βελτιωμένη ασφάλεια και απόδοση.
  • Flibe Energy: Η Flibe Energy αναπτύσσει επίσης αντιδραστήρες τηγμένου άλατος, εστιάζοντας σε σχέδια που χρησιμοποιούν φθοριούχα άλατα λιθίου-βηρυλλίου (Flibe) ως ψυκτικό.

Πλεονεκτήματα και Προκλήσεις

Η χρήση πυρηνικής ενέργειας στην ναυτιλία προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, όπως:

  • Μειωμένες Εκπομπές: Η πυρηνική ενέργεια δεν παράγει εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, συμβάλλοντας στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής. Αυτό δεν είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τη ναυτιλιακή βιομηχανία, η οποία ευθύνεται για ένα ελάχιστο ποσοστό των παγκόσμιων εκπομπών. Η πυρηνική ενέργεια θα βοηθήσει τα πλοία να συμμορφωθούν με τους αυστηρότερους περιβαλλοντικούς κανονισμούς και να μηδενίσουν τον άνθρακα.
  • Αυξημένη Απόδοση Καυσίμου: Τα πυρηνικά πλοία μπορούν να λειτουργούν για χρόνια με μία μόνο φόρτωση καυσίμου, μειώνοντας τον χρόνο διακοπής λειτουργίας και το κόστος. Η αυξημένη απόδοση καυσίμου θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντική εξοικονόμηση κόστους για τους πλοιοκτήτες και να βελτιώσει την ανταγωνιστικότητα των πυρηνικών πλοίων.

Ωστόσο, υπάρχουν επίσης προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν:

  • Ανησυχίες για την Ασφάλεια: Εδώ θα αποσαφηνίσουμε ότι οι μηχανές από σύντηξη δεν έχουν κίνδυνο ραδιενέργειας και έτσι τώρα αναφερόμαστε περισσότερο στις μηχανές σχάσης που έχουμε ελεγχόμενη ραδιενέργεια. Η ασφάλεια των μηχανών σχάσης στα πλοία είναι πρωταρχικής σημασίας. Πρέπει να εφαρμοστούν αυστηρά μέτρα για την πρόληψη ατυχημάτων και τη διασφάλιση της προστασίας του περιβάλλοντος. Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη προηγμένων σχεδίων αντιδραστήρων με ενσωματωμένα χαρακτηριστικά ασφαλείας, καθώς και την εφαρμογή αυστηρών πρωτοκόλλων λειτουργίας και συντήρησης. Οπως όμως όλες οι καινοτόμες μηχανές έτσι και εδώ. Η πιθανότητα ατυχημάτων και οι πιθανές συνέπειές τους απαιτούν μια προσεκτική και ολοκληρωμένη προσέγγιση για την ασφάλεια.
  • Κόστος: Η ανάπτυξη και η κατασκευή πυρηνικών αντιδραστήρων είναι δαπανηρή προς το παρόν, αλλά το μειωμένο λειτουργικό κόστος μπορεί να αντισταθμίσει την αρχική επένδυση μακροπρόθεσμα. Το σημερινό υψηλό αρχικό κόστος δεν θα είναι πάντα υψηλό. Αναφέρω σαν γνώμονα σύγκρισης την πτώση τιμής των αυτοκινήτων στην αρχή του προηγουμένου αιώνα. Η μακροπρόθεσμη οικονομική βιωσιμότητα των πυρηνικών πλοίων είναι δεδομένη και πιθανώς η αύξηση της διάρκειας ζωής του πλοίου.
  • Ρυθμιστικό Πλαίσιο: Ενημερώνω ότι το ρυθμιστικό πλαίσιο υπάρχει από τη δεκαετία του ’60. Πάνω σε αυτή θα πρέπει να γίνει προσπάθεια να αποχαρακτηριστεί η σύντηξη αλλά και να γίνουν προσπάθειες να υπογραφεί επιτέλους η σύμβαση χρήσης μηχανών πυρηνικού καυσίμου στα πλοία.

Το Μέλλον της Πυρηνικής Ενέργειας στη Ναυτιλία

Οι συνεχιζόμενες εξελίξεις στην τεχνολογία σύντηξης και σχάσης, κάνουν την πυρηνική ενέργεια μοναδική επιλογή για το μέλλον της ναυτιλίας. Εταιρείες όπως οι nT-Tao, Helion, Westinghouse, Seaborg, Kairos και Flibe Energy, Κινέζοι, αλλά και πολλές άλλες χώρες συνεχίζουν να καινοτομούν, και σύντομα περιμένουμε να δούμε μια γενικευμένη υιοθέτηση της πυρηνικής ενέργειας στα πλοία τα επόμενα χρόνια, με τοποθέτηση σε πλωτά μέσα παραγωγής ενέργειας για νησιά, παραποτάμιες και παραθαλάσσιες πόλεις, οδηγώντας σε ένα αποτελεσματικό ναυτιλιακό μέλλον.

Η υιοθέτηση της πυρηνικής ενέργειας στη ναυτιλία θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές περιβαλλοντικές, οικονομικές και κοινωνικές ωφέλειες, συμβάλλοντας στην παγκόσμια προσπάθεια για την επιτυχία των μηδενικών εκπομπών κάρβουνου και την προώθηση της βιώσιμης ανάπτυξης των κέντρων Data.

*Ο κ. Χαρίλαος Ν. Πετρακάκος είναι ιδρυτής της P & P Marine Consultants, ναυπηγός μηχανικός και πρόεδρος της Επιτροπής SNAME Μ-48 Πυρηνική Ενέργεια στα Εμπορικά Πλοία.