Η Κίνα ετοιμάζεται να αλλάξει για πάντα το τοπίο της ναυτιλίας, παρουσιάζοντας το πρώτο φορτηγό πλοίο στον κόσμο που κινείται με πυρηνική ενέργεια από αντιδραστήρα θορίου. Το φιλόδοξο αυτό έργο, που αναπτύχθηκε από τον ναυπηγικό όμιλο Jiangnan Shipbuilding, συνδυάζει αυτονομία, ενεργειακή απόδοση και πρωτοφανή ασφάλεια, σε μια τεχνολογία που μέχρι σήμερα δεν είχε εφαρμοστεί ποτέ σε εμπορικό σκάφος. Το πλοίο θα μπορεί να μεταφέρει έως και 14.000 εμπορευματοκιβώτια, αποδεικνύοντας ότι η πυρηνική ενέργεια δεν είναι προνόμιο των πολεμικών πλοίων ή των διαστημικών σταθμών, αλλά μπορεί να φέρει επανάσταση και στο παγκόσμιο εμπόριο.
Στην καρδιά του έργου βρίσκεται ένας θερμικός αντιδραστήρας τηγμένου άλατος (TMSR) ισχύος 200 μεγαβάτ, ισοδύναμος με εκείνους που κινούν τα υποβρύχια κλάσης Seawolf του αμερικανικού ναυτικού. Όμως, σε αντίθεση με τα στρατιωτικά συστήματα, το πλοίο της Κίνας δεν θα χρησιμοποιεί τη θερμότητα του αντιδραστήρα για να κινεί απευθείας τις προπέλες. Αντίθετα, θα τροφοδοτεί έναν ηλεκτροπαραγωγό κύκλο Brayton με βάση το διοξείδιο του άνθρακα σε υπερκρίσιμη κατάσταση (sCO₂).
Η επιλογή αυτή δεν είναι τυχαία: ο κύκλος Brayton με sCO₂ έχει αποδοτικότητα μετατροπής 45–50%, σημαντικά υψηλότερη από τις παραδοσιακές ατμοστρόβιλες που σπάνια ξεπερνούν το 33%. Το αποτέλεσμα είναι ένα σύστημα πρόωσης που αποδίδει περίπου 50 ηλεκτρικά μεγαβάτ – αρκετά για να κινήσουν έναν τεράστιο εμπορικό στόλο – με πολύ μικρότερο ενεργειακό και περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Το θόριο είναι το στοιχείο-κλειδί που καθιστά αυτή την τεχνολογία τόσο επαναστατική. Είναι πιο άφθονο στη φύση από το ουράνιο, λιγότερο ραδιενεργό και δεν απαιτεί νερό για ψύξη, σε αντίθεση με τους κλασικούς πυρηνικούς αντιδραστήρες. Ο αντιδραστήρας λειτουργεί σε ατμοσφαιρική πίεση, εξαλείφοντας τον κίνδυνο εκρήξεων από υπερπίεση, ενώ διαθέτει αρνητικό θερμοκρασιακό συντελεστή — αν η θερμοκρασία αυξηθεί, η ίδια η αντίδραση αυτορυθμίζεται και επιβραδύνεται.
Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, το τηγμένο καύσιμο μπορεί να αποστραγγιστεί αυτόματα σε έναν θάλαμο ασφαλείας όπου στερεοποιείται, εγκλωβίζοντας το ραδιενεργό υλικό. Επιπλέον, ο αντιδραστήρας είναι εντελώς σφραγισμένος σε ένα αυτόνομο αρθρωτό περίβλημα με διάρκεια ζωής δέκα ετών. Αντί να ανεφοδιάζεται πάνω στο πλοίο, αντικαθίσταται εξ ολοκλήρου στο τέλος του κύκλου του, μειώνοντας έτσι τον ανθρώπινο παράγοντα και τις πιθανότητες σφαλμάτων. Για περιπτώσεις απόλυτης ανάγκης, έχει ενσωματωθεί και μια εφεδρική γεννήτρια ντίζελ ισχύος 10 MW.
Η πρωτοβουλία αυτή δεν είναι ένα μεμονωμένο εγχείρημα αλλά μέρος της ευρύτερης στρατηγικής της Κίνας για την ηγεσία στην πυρηνική τεχνολογία επόμενης γενιάς. Μετά την επιτυχία του πρώτου πειραματικού αντιδραστήρα θορίου στον κόσμο, ο οποίος λειτούργησε σταθερά στην έρημο Γκόμπι, το Πεκίνο προχωρά τώρα στην εμπορική εφαρμογή. Η χώρα διαθέτει τεράστια αποθέματα θορίου, κυρίως στην Εσωτερική Μογγολία, και σκοπεύει να τα αξιοποιήσει για να τροφοδοτήσει μια νέα γενιά ασφαλών, μικρών και αρθρωτών πυρηνικών αντιδραστήρων.
Διαβάστε επίσης
Σε αντίθεση με το ουράνιο, το θόριο παράγει πολύ μικρότερες ποσότητες αποβλήτων μακράς διάρκειας ζωής και εξασφαλίζει σταθερή ενεργειακή επάρκεια για δεκαετίες. Η μετάβαση σε αυτό το καύσιμο σημαίνει επίσης ότι η Κίνα θα μειώσει την εξάρτησή της από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων, ενισχύοντας παράλληλα την ενεργειακή της αυτονομία.
Πέρα από το τεχνολογικό ενδιαφέρον, το πλοίο αυτό λειτουργεί και ως επίδειξη ισχύος. Αν αποδειχθεί επιτυχές, η Κίνα θα γίνει η πρώτη χώρα που ενσωματώνει ενεργά πυρηνική τεχνολογία θορίου σε εμπορική ναυσιπλοΐα, κάτι που θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά την ισορροπία δυνάμεων στη ναυτιλία και την ενεργειακή βιομηχανία.
Οι κινεζικές ερευνητικές ομάδες ανακοίνωσαν πρόσφατα ότι πέτυχαν για πρώτη φορά την απευθείας μετατροπή θορίου σε ουράνιο μέσα σε αντιδραστήρα λιωμένου άλατος, αποδεικνύοντας ότι η διαδικασία είναι βιομηχανικά εφαρμόσιμη. Αυτή η επιτυχία ανοίγει τον δρόμο για την ευρεία αξιοποίηση της τεχνολογίας σε πλοία, δορυφόρους, αλλά και σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας στη Γη.
Με την ανακοίνωση του πρώτου πυρηνοκίνητου φορτηγού πλοίου θορίου, η Κίνα επιχειρεί να δείξει ότι η πυρηνική τεχνολογία μπορεί να είναι όχι μόνο αποδοτική αλλά και ασφαλής, καθαρή και εμπορικά βιώσιμη. Αν το εγχείρημα αποδώσει, θα μπορούσε να ανοίξει μια νέα εποχή για τη ναυτιλία. Πλοία με σχεδόν απεριόριστη αυτονομία, μηδενικές εκπομπές και απίστευτη ενεργειακή σταθερότητα.
Η παγκόσμια ναυτιλία, που σήμερα στηρίζεται σε βαριά καύσιμα και πετρέλαιο, ίσως βρεθεί μπροστά σε μια ριζική ενεργειακή μετάβαση.
[source]
