Международная морская судоходная промышленность рассматривает ядерные двигательные установки

Международная морская организация приняла обязательные меры по сокращению выбросов парниковых газов от международного судоходства в соответствии со своим договором о предотвращении загрязнения (MARPOL) с использованием своего расчетного индекса энергоэффективности (EEDI), обязательного для новых судов, и своего плана управления энергоэффективностью судов (SEEMP).

IMO нацелена на снижение углеродоемкости международных перевозок по крайней мере на 40% к 2030 году по сравнению с уровнем 2008 года и на 70% к 2050 году. IMO приняла эти меры в поддержку цели 13 Организации Объединенных Наций в области устойчивого развития, чтобы принять срочные меры по борьбе с изменением климата и его последствиями.

На долю международного судоходства приходится около 90% мировой торговли товарами, и в настоящее время в Мировом океане работает более 53 000 торговых судов. На их долю приходится более 6% мирового потребления нефти, или около 5 млрд баррелей в год.

IMO рассматривает целый ряд долгосрочных решений для топлива с нулевым содержанием углерода , таких как аммиак и водород, но именно ядерные технологии дают наибольшие перспективы в отношении стоимости топлива и производительности.

NS (Nuclear Ship) Savannah, первое коммерческое грузовое судно с ядерным двигателем, 1962 г.

IMO рассматривает вопрос о небольших ядерных реакторах, подобных тем, которые сделали ядерный флот столь успешным. Так же, как и флот, большие морские флотилии имеют очень большие корабли, которые требуют огромного количества ископаемого топлива.

Новый контейнеровоз OOCL Hong Kong имеет длину 1300 футов (400 м), что больше, чем любой авианосец. И есть еще много таких же размеров в морском флоте. OOCL был разработан, чтобы быть супер энергоэффективным, как и все новые корабли. Он использует только 21 000 галлонов топлива в день и выделяет на 60% меньше парниковых газов, чем традиционные суда. IMO считает, что наибольшая экономия выбросов в ближайшие десять лет будет обеспечена за счет таких усовершенствований конструкции.

Экономия углерода от атомных судов лучше всего демонстрируется путем сравнения судов аналогичного размера. Один только военно-морской флот Соединенных Штатов располагает более чем сотней ядерных реакторов, которые питают 86 подводных лодок и авианосцев, производя электричество и тепло.

Соединенные Штаты построили два авианосца одинакового размера с разницей в несколько лет, USS John F. Kennedy [CV-67, 1052 фута (321 м) в целом] и USS Dwight D. Eisenhower [CVN-69, 1092 фута (332,8 м) в целом]. «Айк» работает на атомной энергии, а «Кеннеди» сжигает нефть.

Нефтяной авианосец USS John F. Kennedy в 2003 году

Как указывает Гэри Хоу, при движении всех четырех винтов вперед по всей длине, запуске самолета со всех трех паровых катапультов, приготовлении 4500 блюд на обед и опреснении морской воды, «Кеннеди» получил 13 дюймов к галлону морского дистиллятного мазута. Это означает, что 1000 галлонов были сожжены только для того, чтобы пройти свою собственную длину. Или более 125 миллионов галлонов, чтобы один раз обогнуть Тихий океан.

«Айк» почти не использует топлива для выполнения той же миссии. «Айк» в течение 20 лет плавал на куске урана размером с грейпфрут, и все еще активен сегодня. «Кеннеди» законсервирован.

Атомный авианосец USS Dwight D. Eisenhower в 2006 г.

Помимо экономии топлива, атомные суда идут примерно на 50% быстрее, чем нефтяные суда того же размера. Согласно анализу, проведенному исследователями из Пенсильванского университета, для судоходной отрасли увеличение числа рейсов в год и увеличение прибыли, по-видимому, более чем компенсируют возросшие эксплуатационные расходы на ядерную энергетику.

В то время как мы думаем о небольших модульных ядерных реакторах как о чем-то новом, что выведет ядерную энергетику на новый уровень, что верно, реакторы атомного флота на самом деле являются оригинальными SMR.

Работы по созданию атомного морского движителя начались в 1940-х гг.. В 1955 г. в море вышла первая атомная подводная лодка США «Наутилус». Это превратило подводные лодки из медленных подводных сигарных трубок в военные корабли, способные выдерживать погружение на 20-25 узлов в течение нескольких месяцев подряд. К 1962 году ВМС США имели 26 действующих атомных подводных лодок и еще 30 строились.

Первым атомным торговым судном стала NS Savannah, прежде всего в качестве демонстрационного корабля, введенная в строй в 1964 году и выведенная из эксплуатации в 1972 году. Россия (а ранее и Советский Союз) добилась наибольших успехов, построив десяток атомных ледоколов.

Существует действующее законодательство IMO в отношении атомных судов. В главе VIII Международной конвенции по охране человеческой жизни на море 1974 года изложены основные требования к атомным судам, особенно связанным с радиационной опасностью. Этот свод правил относится к подробному и всеобъемлющему кодексу безопасности для ядерных торговых судов, который Ассамблея IMO приняла в 1981 году. Он должен быть обновлен, чтобы отразить новые технологии,но он должен в целом охватывать их.

В то время как те, кто не знаком с атомными кораблями, могут беспокоиться о безопасности, американский ядерный флот имеет лучший в мире рекорд безопасности в любой отрасли любого рода. С точки зрения опасности работы, помимо боевых действий, безопаснее работать на американской атомной подводной лодке или авианосце, чем сидеть за столом, торгуя акциями. Тысячи и тысячи людей, 22 000 тысяч человек в любой момент времени, жили, работали, ели и спали в двух шагах от этих ядерных реакторов в течение 60 лет без каких-либо неблагоприятных последствий от радиации вообще. На самом деле, ядерные моряки имеют более низкие показатели смертности от рака, чем соответствующие возрасту группы в общей популяции. Ежегодные дозы облучения для личного состава ВМС составили в среднем всего 0,05 мЗв/год. 

Атомный флот зарегистрировал более 5400 реакторных лет безаварийной работы и проехал более 130 миллионов миль на ядерной энергии, достаточно, чтобы обогнуть Землю 3500 раз.

Со времен американского корабля «Наутилус» в 1954 году и до настоящего времени ни один гражданский или военный персонал на этих кораблях никогда не превышал какого-либо федерального радиационного предела. И ни один из этих более чем ста тысяч человек никогда не пострадал от радиации реакторов или установок, с которыми они так тесно контактировали. В многочисленных отчетах Управления Военно-морских программ по ядерному движению содержится подробная информация о воздействии облучения персонала, проживающего и работающего на атомных подводных лодках и на атомных кораблях, а также работающего на береговых объектах, производящих топливо и материалы для атомного флота, таких как атомные двигательные установки и заводы по производству ядерных компонентов. Таким образом, судоходной отрасли было бы неплохо, чтобы ядерная энергия взяла на себя двигательные установки и другие энергетические потребности в своем флоте очень больших судов. Очевидно, что они должны полностью принять протоколы и процедуры ядерного флота — они так хорошо работали так долго – нет никакой причины заново изобретать колесо.

Потенциальная экономия более 5 миллиардов баррелей нефти в год — это очень хороший шаг к снижению углеродного следа судоходства.

Елизавета Коробкова

Редактор ЭНЕРГОСМИ.РУ