未來30年里讓全球60000艘商船舶使用核動(dòng)力！隨著脫碳化和清潔燃料日益成為航運(yùn)業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)，微軟創(chuàng)始人比爾蓋茨也正式加入了推動(dòng)核動(dòng)力成為船用燃料的行列。但這一船舶推進(jìn)動(dòng)力的顛覆式革命在實(shí)現(xiàn)永久零排放的同時(shí)，或?qū)⒁�發(fā)全球航運(yùn)業(yè)的“災(zāi)難性”的變化。

安全性極高！比爾蓋茨投資研發(fā)船用熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)

比爾蓋茨所創(chuàng)辦的核能公司泰拉能源（Terrapower）近日宣布，將與倫敦公司Core-Power、法國核材料處理專家Orano和美國南方電力公司（Southern Company）合資成立一家新公司，計(jì)劃在美國開發(fā)熔鹽反應(yīng)堆原子能技術(shù)。

這一合作團(tuán)隊(duì)已經(jīng)向美國能源部提出申請(qǐng)，參加先進(jìn)反應(yīng)堆示范計(jì)劃（Advanced Reactor Demonstration Programme）下的成本分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)降低獎(jiǎng)勵(lì)，以建立一個(gè)中型商業(yè)級(jí)船用反應(yīng)堆的概念驗(yàn)證。

據(jù)了解，熔鹽反應(yīng)堆是核裂變反應(yīng)堆的一種，屬于第四代反應(yīng)堆，使用釷而非鈾作為燃料，其主冷卻劑以至燃料本身都是熔鹽混合物，它可以在高溫下工作時(shí)保持低蒸氣壓，從而降低機(jī)械應(yīng)力，提高安全性，并且比熔融鈉冷卻劑活性低。核燃料既可以是固體燃料棒，也可以溶于主冷卻劑中，從而無需制造燃料棒，簡(jiǎn)化反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)，使燃耗均勻化，并允許在線燃料后處理。熔鹽堆在固有安全性、經(jīng)濟(jì)性、核資源可持續(xù)發(fā)展，以及防核擴(kuò)散等方面具有其它反應(yīng)堆無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)悉，這種反應(yīng)堆短小精悍，安全性極高，而且還不怕堆芯熔毀，更可怕的是這種反應(yīng)堆驚人的燃料利用率。

據(jù)悉，由比爾蓋茨提供資金支持的核能創(chuàng)新技術(shù)開發(fā)商TerraPower公司已經(jīng)推出一種可以與熔鹽熱儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合使用的小型模塊化核反應(yīng)堆系統(tǒng)。而比爾蓋茨一直是開發(fā)核能以應(yīng)對(duì)氣候變化的重要支持者。

據(jù)了解，此次參與合作的Core-Power公司正在開發(fā)一種船用熔鹽反應(yīng)堆（m-MSR）類型的“原子電池”組件，可以為世界上最大的船舶提供動(dòng)力，并為中小型船舶生產(chǎn)綠色合成燃料。熔鹽反應(yīng)堆可以成為開啟“第二個(gè)原子能時(shí)代”的技術(shù)，在這個(gè)時(shí)代，氣候變化是強(qiáng)大、廉價(jià)而安全的新能源解決方案的主要驅(qū)動(dòng)力。熔鹽反應(yīng)堆具有比石油和天然氣更大的經(jīng)濟(jì)潛力，為航運(yùn)業(yè)提供可持續(xù)的清潔能源，使其在不污染環(huán)境的情況下深入未來發(fā)展。

所有船型通用！核能是實(shí)現(xiàn)持久零排放唯一可行的技術(shù)

根據(jù)現(xiàn)有的減排目標(biāo)，海事行業(yè)面臨著巨大挑戰(zhàn)，到2030年平均二氧化碳排放量將比2008年的水平減少40%，到2050年將比2008年減少50%，這意味著實(shí)際減排量計(jì)劃達(dá)到了90%。在未來30年里，多達(dá)60000艘船舶必須從化石燃料過渡到零排放燃料。

Core-Power首席執(zhí)行官M(fèi)ikal Boe表示：“我們很高興能與這些杰出的合作伙伴合作，共同開發(fā)改變游戲規(guī)則的技術(shù)，幫助運(yùn)輸和工業(yè)向清潔能源的未來過渡。”

此前，Boe曾發(fā)文稱：“現(xiàn)實(shí)情況是，原子能是唯一可行的技術(shù)，能夠持久結(jié)合零排放、船用水平的可靠性、安全性和競(jìng)爭(zhēng)經(jīng)濟(jì)性。”這些燃料與高效內(nèi)燃機(jī)、燃料電池和電池相結(jié)合，可以很好地適用于船舶。“我們可以用不到一立方米燃料就能在持續(xù)25年內(nèi)獲得25MW兆瓦的能量，相比之下，同一艘船就需要用50萬立方米船用燃料，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生超過100萬噸的二氧化碳。”

但他也承認(rèn)，這種熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)安裝在船上的成本相當(dāng)昂貴，因此他提出了一種電池租賃模式，類似于飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的部署。

Core-Power公司為此還分別就不同船型算了一筆賬。

以馬士基的Triple-E型18000TEU集裝箱船為例：使用極低硫燃料油（VLSFO）成本支出（包括資本和運(yùn)營支出）20年超過9.5億美元。但如果采用熔鹽反應(yīng)堆的話成本可降低30%，而如果和氨燃料相比，成本可能要低70%以上。

以一艘18萬噸級(jí)好望角型散貨船為例，一生需要大約18MW電力，如果使用熔鹽反應(yīng)堆在25年里能夠產(chǎn)生約24MW的能量而且無需進(jìn)行燃料補(bǔ)給。此外，這種船型通常所需要的1萬噸燃油油艙也不再需要，這意味著增加約5%的裝載量獲得更高的利潤。

而油船使用低硫燃料油、氨燃料和熔鹽反應(yīng)堆的年度運(yùn)營支出分別為1796萬美元、3234萬美元和340萬美元。由于成本清晰可見，船東也不必因?yàn)橛蛢r(jià)的波動(dòng)而焦慮。

Core-Power的官網(wǎng)資料顯示，該公司有一個(gè)兩階段的計(jì)劃，目標(biāo)是到2020年代末期在船上部署熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)。其中，第一階段為2024年至2028年，目標(biāo)是將現(xiàn)有中小型船船隊(duì)（約40000艘）轉(zhuǎn)換為合成零碳燃料，這些燃料由陸上或浮式制造廠生產(chǎn)，由熔鹽反應(yīng)堆提供動(dòng)力。船舶可以使用現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，但改用零碳燃料以便滿足2030年的空氣排放目標(biāo)。

第二階段從2028年開始，屆時(shí)新一代最大型船舶的新造船設(shè)計(jì)可以使用熔鹽反應(yīng)堆作為船上的主要電能來源。船用熔鹽反應(yīng)堆類型的“原子電池”組件可以為大型船舶提供終身無需加油、零排放的動(dòng)力。這些船舶將更大、更快也更廉價(jià)，為租船方創(chuàng)造全新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

船東看法不一？油輪船東稱是航運(yùn)業(yè)“災(zāi)難”

對(duì)于核動(dòng)力能否適用于航運(yùn)業(yè)，不同的船東卻持截然不同的態(tài)度。散貨船船東似乎更認(rèn)可核動(dòng)力能夠幫助航運(yùn)業(yè)實(shí)現(xiàn)脫碳化，但對(duì)運(yùn)輸能源的船東而言，核動(dòng)力或?qū)⒔o航運(yùn)業(yè)帶來“災(zāi)難性”的變化。

干散貨貿(mào)易公司Sea Traders的首席執(zhí)行官Ioanna Prokopiou認(rèn)為，目前正在討論的替代燃料，包括LNG、氫氣或是氨氣都不會(huì)成為航運(yùn)業(yè)脫碳之路的首選燃料，只有非軍事級(jí)別的核動(dòng)力推進(jìn)才能幫助航運(yùn)業(yè)真正削減碳排放。

“展望未來，我們可能會(huì)看到一個(gè)非軍事級(jí)別的核動(dòng)力推進(jìn)。它是自給自足的，你不需要再為你的船舶提供燃料，而且它也是零排放的。顯然，這會(huì)存在一個(gè)核廢料的問題。但在我看來，我們現(xiàn)在討論的解決方案都行不通。”

Prokopiou指出，考慮到新燃料帶來的安全挑戰(zhàn)，例如腐蝕性、毒性和易燃性等等，船員們將很難處理這些新燃料，“你會(huì)遇到各種各樣的事故，鑒于船員短缺的現(xiàn)狀，更不用說受過高等教育、有化學(xué)工程背景的人員”。

她解釋稱，LNG作為船用燃料花費(fèi)了40年時(shí)間才建立起可靠的銷售網(wǎng)路，即便如此，在南美和非洲也沒有任何LNG燃料供氣設(shè)施。對(duì)于現(xiàn)有的兩到三種替代燃料而言，預(yù)計(jì)也會(huì)面臨相同的問題。根據(jù)IMO的脫碳目標(biāo)，航運(yùn)業(yè)需要大規(guī)模擴(kuò)充新技術(shù)，并在未來幾十年內(nèi)建立一個(gè)全新的燃料工業(yè)和輔助基礎(chǔ)設(shè)施。

與Prokopiou的看法相反，BW集團(tuán)董事長(zhǎng)蘇包文剛（Andreas Sohmen-Pao）則完全反對(duì)核動(dòng)力，直言核動(dòng)力用作船舶推進(jìn)可能是“災(zāi)難性的”。

他警告稱，核燃料可能給航運(yùn)業(yè)帶來巨大的潛在市場(chǎng)轉(zhuǎn)變，這種變化也許是災(zāi)難性的，“你將擁有航速加快50%的船舶，因?yàn)橐坏┠阒Ц读祟A(yù)先的資本支出投資，燃料基本上是免費(fèi)的，油箱也將是空的，因?yàn)槟銓⒃谑澜绺鞯孬@得廉價(jià)的電力，沒有間歇”。

他認(rèn)為，隨著陸地和海上安全核技術(shù)的發(fā)展，對(duì)船舶的需求將大大減少，因?yàn)榇�舶行駛速度將更快，也不需要船舶來運(yùn)輸能源。如今，世界上大約40%的船隊(duì)都在運(yùn)輸能源。

Odfjell集團(tuán)董事長(zhǎng)Laurence Odfjell也表示，船舶使用核動(dòng)力“希望渺茫”，因?yàn)榇�舶在世界各地行駛，需要得到全球各地政府部門的批準(zhǔn)。Odfjell稱，更有可能的是，安全的新型核技術(shù)將部署在固定地點(diǎn)。