Переход судоходной отрасли на атомную энергию и ускорение поставок

Перевозка грузов грузовыми судами и особенно контейнеровозами является основой современной экономики: на них перевозится около 90% ненавалочных грузов. И это помимо большого количества нефтяных танкеров и танкеров СПГ. К сожалению, из-за использования дизельных двигателей на них также приходится около 3,5% мировых выбросов CO2, а также 18–30% оксидов азота и 9% оксидов серы.

Хотя переход на дизельное топливо с низким содержанием серы (ULSD) и использование ограничений скорости позволили сократить количество этих загрязняющих веществ, судоходная отрасль сталкивается с необходимостью декарбонизации, чтобы выполнить обязательства Парижского соглашения. По сути, это означает поиск способа перехода с дизельных двигателей на альтернативу, которая имеет сопоставимые или более выгодные затраты на топливо, не производит или почти не производит загрязняющих веществ и не оказывает негативного влияния на логистику.

Поскольку это высококонкурентная и беспощадная отрасль, судоходные компании, похоже, оказались зажаты в тупик. Тем не менее, уже существует проверенная технология, которую можно модернизировать на существующих грузовых судах.

Поскольку большая часть грузов не относится к скоропортящимся типам, основным мотивирующим фактором инвестиций в судоходную отрасль была перевозка большего количества грузов на одном судне. В течение последних десятилетий существования парусных грузовых судов (парусников с железным корпусом), которые просуществовали до начала 20 века, им удавалось конкурировать с паровыми кораблями того времени, главным образом из-за того, что они были дешевле в эксплуатации. Самый крупный сохранившийся до наших дней так называемый винджаммер (Мошулу) был построен в 1903 году в Шотландии.

Поскольку к 1960-м годам паровые двигатели быстро уступили свои позиции дизельным двигателям, как в судоходной, так и в железнодорожной отраслях, дизельные двигатели стали рабочими лошадками современного мира, приводя в движение все: от грузовиков до поездов и крупнейших контейнеровозов. Примерно в то же время огромный скачок в нашем понимании атомного мира привел к ряду экспериментов по использованию ядерного реактора деления в качестве прямой замены паровых котлов прошлых лет.

Одним из самых известных первых грузовых кораблей с атомной установкой был NS Savannah, спущенный на воду в 1959 году. Однако в качестве демонстрационного судна, предназначенного для смешанного пассажирско-грузового использования, оно не должно было приносить прибыль. Поскольку гораздо менее сложные правила, касающиеся дизельных двигателей, и низкие цены на дизельное топливо имеют приоритет над другими соображениями, судоходная отрасль коллективно выберет этот метод движения.

На данный момент российский контейнеровоз «Севморпуть» (спущен на воду в 1986 году) является единственным действующим атомным грузовым судном в мире. В настоящее время он используется для снабжения российских антарктических исследовательских станций наряду с российским флотом атомных ледоколов.

На новых ледоколах проекта 22220 установлен малый модульный реактор РИТМ-200 с семилетним циклом дозаправки, аналогичным многолетнему топливному циклу «Севморпути». В этой ситуации полезно отказаться от необходимости дозаправки, поскольку это позволит увеличить грузоподъемность и упростить логистику.

Как упоминалось ранее, судоходные компании не заинтересованы в рисках, если они могут их избежать. Учитывая, что к середине столетия приближается крайний срок достижения почти нулевых выбросов, существует готовность инвестировать в изменения, но лишь в определенных пределах. Именно здесь радикальные предложения — такие как статья IEEE Spectrum 2018 года о переходе на водородные и топливные элементы — сталкиваются с очень трудной продажей.

В этой статье отмечается, что переоборудованное грузовое судно, наполненное топливными элементами, батареями и резервуарами для хранения водорода, теоретически может иметь достаточно электроэнергии, чтобы продержаться один рейс до следующего порта. Это указывает на ряд негативных моментов, включая возможность утечки водорода, которая может привести к застреванию грузового судна, необходимость дозаправки высокосжатым водородом в каждом порту и большой объем места, занимаемого (толстостенным) сжатым водородом. танки. Эта система также не совместима с турбоэлектрическими трансмиссиями и потребует обширной модернизации существующих грузовых судов.