Οι πυρηνικές αντιδράσεις θεωρούνται το «κλειδί» στο ενεργειακό πρόβλημα του πλανήτη. Ατυχήματα που έχουν συμβεί σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, όπως στο Τσερνόμπιλ και τη Φουκουσίμα, έχουν στείλει προειδοποιητικά σημάδια για τις επιπτώσεις της πυρηνικής ενέργειας, όταν δεν τηρούνται τα μέτρα ασφαλείας και οι συνθήκες παραγωγής δεν είναι οι προβλεπόμενες.
Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!Σήμερα, όμως, φαίνεται ότι ο πυρήνας μπορεί να αποτελέσει τη βάση για την παροχή ενέργειας και στη Ναυτιλία και τη δραστική μείωση των εκπομπών ρύπων από τα πλοία.
Αυτό προσπαθεί να αποδείξει μία συμμαχία τεσσάρων ισχυρών επιχειρήσεων, η οποία θα επικεντρωθεί στην ανάπτυξη και κατασκευή ενός αντιδραστήρα τετηγμένου (λιωμένου) άλατος (Molten Salt Reactor – MSR). Σε αυτήν την κατηγορία αντιδραστήρα πυρηνικής σχάσης, το πρωτεύον ψυκτικό μέσο, ακόμα και το ίδιο το καύσιμο, είναι ένα μείγμα τετηγμένου άλατος.
Το δύσκολο εγχείρημα έχουν αναλάβει η TerraPower, της οποίας πρόεδρος είναι ο Bill Gates, η Core Power, η Orano και η Southern Company. Ήδη μάλιστα έχουμε κάνει μνεία σε προηγούμενο άρθρο μας.
Το Reporter συνομίλησε με τον CEO της Core Power, κ. Mikal Bøe για το project, το οποίο φιλοδοξεί να βάλει τη ναυτιλία σε «ρότα» για ένα καθαρό ενεργειακό μέλλον.
Η εταιρεία είναι ο παγκόσμιος ηγέτης της τεχνολογίας της ατομικής μπαταρίας «m-MSR» (marine molten salt reactors) και συνεργάζεται με τους κορυφαίους κατασκευαστές αντιδραστήρων στον κόσμο, με στόχο να την καταστήσει άμεσα αξιοποιήσιμη από την παγκόσμια ναυτιλία.
O παράγοντας ασφάλεια
Αρχικά, ο CEO της Core Power υπογραμμίζει ότι η πυρηνική ενέργεια προσφέρει ασφάλεια. Ο ίδιος εξηγεί ότι «οι ατομικοί αντιδραστήρες παράγουν θερμότητα. Συνεπώς, το ψυκτικό μέσο είναι το κλειδί για την ασφάλεια.
Σε έναν m-MSR, το καύσιμο είναι το ίδιο το ψυκτικό μέσο, συνεπώς το τελευταίο δεν μπορεί να χαθεί» και προσθέτει: «Αμφότερα υπάρχουν σε σταθερή πίεση περιβάλλοντος αέρα. Μία διαρροή σε ένα σωλήνα δε θα είχε ως αποτέλεσμα την αποβολή καυσίμου και ψυκτικού μέσου. Τα τετηγμένα άλατα σε έναν m-MSR έχουν, επίσης, εξαιρετικά υψηλή θερμική ικανότητα και μπορούν, έτσι να απορροφήσουν μεγάλη θερμότητα.
Αυτό είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα ασφαλείας, καθώς ενεργοποιεί το μηχανισμό φυσικής-παθητικής ψύξης. Το συγκεκριμένο σύστημα έχει δημιουργήσει ένα ιδιαιτέρως θετικό κλίμα γύρω από τον MSR. Αυτό που συνέβη στο Τσερνόμπιλ ή στη Φουκουσίμα, είναι αδύνατο να συμβεί με τον MSR».
Ο κ. Bøe φέρνει και ένα απλό παράδειγμα για να γίνει αντιληπτή η αποσύνδεση από άλλες πυρηνικές τεχνολογίες: «Η σύγκριση της συμβατικής πυρηνικής ενέργειας με τον MSR αντιστοιχεί στη σύγκριση μίας χύτρας πίεσης στην κουζίνα με μία καραμέλα που λιώνει σε ένα τηγάνι.
Το ένα είναι ζεστό, εξαιρετικά συμπιεσμένο και θα μπορούσε θεωρητικά να εκραγεί αν υπερθερμαινόταν και το άλλο είναι απλά ζεστό και λιωμένο χωρίς πίεση και θα σταθεροποιηθεί μόλις κρυώσει».
Σημαντική είναι η επισήμανσή του για την αντίδραση του μηχανισμού σε ένα ενδεχόμενο καταστροφικό ναυτικό ατύχημα. «Ο σχεδιασμός του MSR (fail-safe) θα αποτρέψει πιθανούς κινδύνους, καθώς θα αποστραγγίξει αμέσως το καύσιμο από την μπαταρία, διακόπτοντας οποιαδήποτε αντιδραστικότητα, επιτρέποντας στο καύσιμο να κρυώσει.
Αυτό θα συμβεί άμεσα είτε η μπαταρία είναι όρθια είτε στο πλάι είτε ακόμα και ανάποδα. Όταν το καύσιμο κρυώσει κάτω από τους 400 °C, παγώνει και μετατρέπεται σε μία αδιάσπαστη ουσία, η οποία εισβάλλει στην μπαταρία και διακόπτει κάθε παραγωγή ενέργειας. Δεν απελευθερώνεται κανένα αέριο, αποτρέποντας την εξάπλωση τοξινών στο περιβάλλον.
Πρόκειται για μία υπερσύγχρονη, υψηλά ανθεκτική πράσινη πηγή ενέργειας, η οποία λειτουργεί παθητικά σε ένα περιβάλλον, σχεδιασμένο, να ανταποκριθεί στις αυστηρότερες απαιτήσεις μας για καθαρή ενέργεια» τονίζει.
Προστασία έναντι πρόσθετων κινδύνων
«Είναι ευρέως γνωστό ότι πολλά λιμάνια παγκοσμίως δεν επιτρέπουν την κατάπλευση πλοίων με αντιδραστήρα. Θεωρούμε, όμως, ότι με τον m-MSR, αυτό θα αλλάξει γρήγορα» σημειώνει ο κ. Bøe.
«Ο λόγος για τον οποίο η συμβατική πυρηνική τεχνολογία δε θεωρείται κατάλληλη για τη ναυτιλία, έγκειται στο γεγονός ότι ένας συνηθισμένος πυρηνικός αντιδραστήρας καταναλώνει λιγότερο από 1% της ενέργειας των καυσίμων του και πρέπει να ανεφοδιάζεται κάθε 1-2 χρόνια.
Αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα πολλαπλά πυρηνικά απόβλητα στα λιμάνια, τα οποία θα μπορούσαν να καταλήξουν σε λάθος χέρια και να αποτελέσουν απειλή. Το m-MSR εφοδιάζεται για το σύνολο της περιόδου λειτουργίας του και ως εκ τούτου αποφεύγεται ο προαναφερθείς κίνδυνος» επισημαίνει.
Παράλληλα, μιλά και για δικλείδες ασφαλείας πάνω στο πλοίο. «Το καύσιμο στον m-MSR, το οποίο αυτοσυντηρείται στους 700 βαθμούς °C δεν μπορεί να προσεγγιστεί, ακόμη και από τα μέλη του πληρώματος. Πρόσθετα πλεονεκτήματα ενός ηλεκτρικού πλοίου με m-MSR θα μπορούσαν να είναι η δημιουργία ηλεκτρικών απωθητικών για πειρατές και ο απομακρυσμένος έλεγχος σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης, προς αποφυγή επιθέσεων και ατυχημάτων».
Οικονομικά βιώσιμη λύση
Ιδιαίτερη μνεία κάνει ο CEO της Core Power στις οικονομικές προεκτάσεις της χρήσης του MSR από τα πλοία. «Η μόνη βιώσιμη τεχνολογία, η οποία μπορεί να προσφέρει ένα συνδυασμό σχεδόν μηδενικών εκπομπών, αξιοπιστίας, ασφάλειας και οικονομικά ανταγωνιστικών υπηρεσιών, είναι η πυρηνική ενέργεια. Πρόκειται για τον πιο αποτελεσματικό και φθηνό τρόπο παραγωγής πράσινων συνθετικών καυσίμων.
Δεν αναφέρομαι στα “παλιά πυρηνικά”, όπως η τεχνολογία που χρησιμοποιείται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας, σε υποβρύχια, αεροπλανοφόρα, αλλά στη νέα προηγμένη πυρηνική τεχνολογία, όπως ο MSR. Ο m-MSR μπορεί να προσφέρει όλες τις θετικές ιδιότητες της ατομικής ενέργειας, χωρίς τα προβληματικά στοιχεία των παλιών τεχνολογιών» αναφέρει χαρακτηριστικά.
Μάλιστα, ο κ. Bøe συγκρίνει μία πιθανή επένδυση στην πυρηνική ενέργεια με αυτή στα συμβατικά καύσιμα για να καταλήξει στο εξής συμπέρασμα: «Οι κινητήρες diesel είναι φθηνοί, αλλά η συντήρηση και η χρήση του καυσίμου, στη διάρκεια της “ζωής” του πλοίου, είναι ακριβές διαδικασίες. Με το VLSFO (Very-low sulphur fuel oil), το συνολικό κόστος πρόωσης, συμπεριλαμβανομένων κεφαλαιουχικών και λειτουργικών δαπανών, ενός containership κατηγορίας triple-E, μπορεί να είναι περισσότερα από 950 εκατ. δολάρια για μία περίοδο 20 ετών σε πλήρεις ταχύτητες και υπηρεσίες.
Τα πλοία με το σύστημα m-MSR μπορεί να είναι πιο ακριβά στην αρχή, αλλά οι λειτουργικές δαπάνες διαμορφώνονται σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Συγκεκριμένα ένα containership, κατηγορίας triple-E, θα μπορούσε να κοστίζει έως και 30% λιγότερο σε πλήρεις ταχύτητες και υπηρεσίες, με μία “ατομική μπαταρία” m-MSR για μία περίοδο 20 ετών, εν συγκρίσει με το VLSFO και πιθανότατα πάνω από 70% λιγότερο σε σχέση με την πράσινη αμμωνία».
Εφαρμογή σε μικρά και μεγάλα πλοία
Στη συνέχεια, ο κ. Bøe εξηγεί ότι τα μεγαλύτερα πλοία θα τροφοδοτούνται με ενέργεια, ενώ συγχρόνως θα παράγονται πράσινα συνθετικά καύσιμα για τα μικρότερου μεγέθους πλοία. Πιο συγκεκριμένα, όπως λέει: «Τα πράσινα συνθετικά καύσιμα θα λειτουργούσαν καλά για τα μικρότερα πλοία, σε συνδυασμό με αποτελεσματικούς κινητήρες εσωτερικής καύσης, κυψέλες καυσίμου και μπαταρίες.
Για τα περίπου 40.000 μικρότερα πλοία, αυτός θα μπορούσε να είναι ο πιο οικονομικός και περιβαλλοντικά βιώσιμος τρόπος προόδου, καθώς δεν είναι τόσο εκτεθειμένα στις “σκληρές” ναυλαγορές και τα κέρδη τους καταγράφουν σημαντικά χαμηλότερη μεταβλητότητα.
Πλοία πλωτής παραγωγής, με εγκατεστημένο σύστημα m-MSR, θα μπορούσαν να τοποθετηθούν, όπου απαιτούνται καύσιμα. Η παραγωγή πράσινων καυσίμων από τον αέρα (άζωτο) και το νερό (υδρογόνο) για τη δημιουργία πράσινης αμμωνίας (NH3) μπορεί να γίνει, έτσι, στα λιμάνια, μειώνοντας ουσιαστικά έως και 80% την ανάγκη για μία εφοδιαστική αλυσίδα τρισεκατομμυρίων δολαρίων γύρω από τα πράσινα καύσιμα.
Αυτές οι μονάδες πλωτής παραγωγής θα μπορούσαν να παράγουν για να καλύπτουν τη ζήτηση για πράσινα καύσιμα και όταν αυτή είναι μικρότερη να στρέφονται στην παραγωγή καυσίμων για αστικές μεταφορές και υποδομές.
Για τα 20.000 μεγαλύτερα πλοία, τα πράσινα καύσιμα δε θα είναι οικονομικά και η εγκατάσταση μίας μονάδας ισχύος MSR είναι μία περισσότερο λογική επιλογή. Χωρίς κινούμενα εξαρτήματα και τεχνικές απαιτήσεις για σύστημα ανεφοδιασμού, ο m-MSR μπορεί να κατασκευαστεί μαζικά ως μία μικρή συμπαγής “ατομική μπαταρία”. Αυτό θα χαμηλώσει τις τιμές, σε ιδιαίτερα ανταγωνιστικά επίπεδα».
Ανάγκη για άμεση δράση
Τέλος, ο CEO της Core Power κρούει τον «κώδωνα του κινδύνου» για το μέλλον της ναυτιλιακής βιομηχανίας και καλεί σε άμεση χρήση της τεχνολογίας MSR. «Τις επόμενες δεκαετίες περίπου 60.000 πλοία πρέπει να μεταβούν από την καύση ορυκτών καυσίμων στην πρόωση καυσίμων μηδενικών εκπομπών. Σύμφωνα με τις οδηγίες του IMO, οι εκπομπές της ναυτιλιακής βιομηχανίας πρέπει να μειωθούν κατά 50% – σε σχέση με το 2008 – μέχρι το 2050.
Αυτό ουσιαστικά σημαίνει πτώση των εκπομπών κατά σχεδόν 90%. Με τις παρούσες συνθήκες, ναυτιλία και μεταφορές εκπέμπουν πάνω από ένα δισεκατομμύριο τόνους αερίων του θερμοκηπίου, οι οποίες αποσυντίθενται αργά στην ατμόσφαιρα και θερμαίνουν τον πλανήτη. Ορισμένες από αυτές τις εκπομπές θα μείνουν μαζί μας για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια και αυτό πρέπει να σταματήσει τώρα».
«Μέσω της ηλιακής και αιολικής ενέργειας, προχωράμε σε περισσότερες εξορύξεις, κατασκευές με μεγαλύτερη ενεργειακή ένταση και παράγονται δυνητικά δισεκατομμύρια τόνοι μη ανακυκλώσιμων αποβλήτων. Στον αντίποδα, η ποσότητα αναλωμένου καυσίμου από το m-MSR, ακόμη και αν υιοθετηθεί ευρέως από τις μεταφορές και τη βιομηχανία, θα ήταν μικρότερη.
Ο m-MSR έχει υψηλότερες οικονομικές δυνατότητες από το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Μπορεί να παρέχει τη βιώσιμη και καθαρή ενέργεια, την οποία χρειαζόμαστε για να μας μεταφέρει στο μέλλον, χωρίς να μολύνουμε το περιβάλλον» καταλήγει.
