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日本船企聯合研制全球首制核聚變動力商船

2021-11-03 21:50:09
來源:中國船舶報 編輯: 國際船舶網 我有話要說

據《日本海事新聞》11月2日報道,日前,1艘配備核聚變反應堆的2萬TEU超大型集裝箱船的概念設計已順利完成,該型船由日本郵船、日本造船聯合(JMU)以及DNV等合作研發。

在今年6月發布的《技術進步報告》中,DNV認為,“核聚變集裝箱船具備可降低運輸成本、加快服務運輸速度并實現溫室氣體零排放的潛力。”該報告稱,核聚變技術可消除燃料成本波動導致的商業運營不確定性壁壘,并能為國際海事組織(IMO)的溫室氣體減排計劃提供一條新的道路。

環保節能又經濟

據DNV透露,該型船以目前的2萬TEU型集裝箱船為設計原型,核聚變反應堆安裝在生活區下方,并在該區域附近設置了一個由熱交換器、蒸汽輪機和發電機組成的蒸汽設備。其核心裝置主要包括核聚變發動機、燃料供應系統等系統。為此,該型船的機艙空間被進一步擴大,可裝載的集裝箱數量約為19338TEU。

通用聚變公司正在研發的核聚變反應堆/來源:《日本海事新聞》

在推進系統方面,該型船的雙螺旋槳由安裝在后機艙的6臺電動機驅動,生活區下方還安裝了輔助動力裝置,以協助核聚變系統進行冷啟動。據悉,該型船計劃搭載的核聚變反應堆很可能采用加拿大通用聚變公司(General Fusion)正在研發的磁化靶聚變(MTF)技術。

據了解,該型船的航速約為28節,但DNV在《技術進步報告》中表示,該型船建成后,還能夠以最小的成本進行升級優化,可進一步提高航速至30~35節,從而減少運輸時間,增強運輸能力。

在最初的分析中,DNV主要以東亞和歐洲的貿易航線展開研究,通過經濟性分析,DNV認為,該型集裝箱船5年后的累計成本明顯低于采用傳統燃料動力的集裝箱船,預計15年后將節約成本10億美元。

危險存在但可控

其實,相比核裂變,核聚變所釋放出來的能量更強,而且不會產生放射性核廢料,事故風險相對較低。

根據offshore-energy此前報道,通過危險識別分析,該型船對生命財產的最大威脅來自碰撞后進水從而與泄漏的液態金屬產生反應后發生爆炸,以及設備故障導致的蒸汽泄露。

對港口而言,該型船進入港口后恐將排放大量的冷卻水,這是堅決無法接受的。此外,可能發生的核泄漏也是該型船在業界引發爭議的重要因素。但DNV表示,有跡象表明,可以采用未濃縮的鈾或釷,甚至是現存的廢核燃料來規避這種可能存在的危險。

商船探索仍持續

人類此前利用核動力主要是依靠核裂變來獲取能量。1958年,美國的實驗性商船“Savannah”號首先采用了核動力。該船成功試用了功率2萬馬力的核動力裝置。此后,聯邦德國、日本、蘇聯等國也分別建造了核動力商船。

1959年,“Savannah”號下水/來源:usatoday.com

根據公開資料,目前除軍用艦艇和破冰船等船舶外,全球唯一的核動力商船是俄羅斯的核動力箱船“Sevmorput”號。該船由烏克蘭的Zaliv造船廠于1988年交付,在2012年被停止使用后,又于2016年重新投入運營,主要承擔俄羅斯北極基地人員及貨物運輸等任務。近日,該船還將向位于孟加拉國的路布爾核電站運輸重達1400噸的物資。據了解,該船總長260.3米,型寬32.2米,吃水11.8米,載重量約3.4萬噸,設計載箱量1328TEU,搭載1臺輸出功率達135兆瓦的“KLT-40”型核裂變反應堆,航速20.8節。

“Sevmorput”號資料圖/來源:robindesbois.org

而在今年6月,韓國三星重工宣布,將與韓國國家原子能研究院聯合研發搭載小型模塊型熔鹽燃料反應堆的核動力船舶。熔鹽燃料反應堆是核裂變反應堆的一種,也是先進四代堆中唯一的液態燃料反應堆,其主要特征是使用熔融的混合鹽同時作為核燃料載體和反應堆冷卻劑。

 

 

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