新型核電池可讓船舶終身不用加油,比爾·蓋茨力推商船核動力化

2020-11-29 電氣新科技

最近,由比爾·蓋茨擔任董事長的核能技術公司TerraPower宣布,將參與船舶核能技術的開發,以幫助航運業向清潔能源過渡。

TerraPower將與總部位於倫敦的core power公司、法國核材料加工專家orano和美國南方電力公司組成跨國團隊,計劃在美國開發熔鹽反應堆原子能技術,共同推動新型核電池的開發。

目前,他們已向美國能源部提交申請,參與先進反應堆示範計劃(ARDP)下的成本分擔風險降低獎,以建立一個中型商業級船用反應堆的概念驗證。同時強調了船用熔鹽反應堆(m-msr)技術將給航運業帶來變革。

據了解,世界第三代核電站的發展已經走到了死胡同。如果要繼續發展核裂變發電技術,只能期待第四代小型模塊化核電站。

2020年5月,美國能源部宣布了先進反應堆示範計劃,希望推動小型模塊化核電站的發展,並於10月中旬挑選包括TerraPower在內的兩個研發團隊,以推動第四代核能的發展。

據了解,熔鹽反應堆是一種核裂變反應堆,屬於第四代反應堆,以釷代替鈾作為燃料。它的主要冷卻劑甚至燃料本身都是熔鹽混合物。它能在高溫下保持較低的蒸汽壓,從而降低機械應力,提高安全性,比熔融鈉冷卻劑活性低。

核燃料可以是固體燃料棒,也可以溶解在主冷卻劑中,這樣就不需要燃料棒,簡化反應堆結構,均勻燃燒。總的來說,熔鹽堆在固有安全性、經濟性、核資源可持續發展和防擴散等方面具有許多優勢。據說這種反應堆短小緊湊,安全性高,不怕堆芯熔毀。此外,它還有驚人的燃料利用率。

目前,研發團隊正計劃使用液態核燃料與冷卻劑混合。事實上,這項技術在很早就受到重視,也希望能在航母上使用,但技術進步並不順利,而且非常昂貴,被放棄了。直到今天的技術條件有了突破,才又重被提起,但無論如何還是不便宜。初期可以採取租賃的方式,否則很難吸引客戶。當然,如果能成功開發,效果會非常顯著。

核能不僅能使船舶實現零排放,還能使船舶航速提高近50%,不再需要攜帶大型燃油箱。因此,引起了眾多航運企業的關注。當然,需要開發的技術要求更先進、更通用。核動力電池一次能提供近30年的船舶航行能力。可以說,在普通船舶的壽命期內,幾乎不需要加油。唯一的限制是人員仍然需要補充和休息,船舶需要定期維護。核電對於長途航線仍然非常有價值。

在這個時代,氣候變化是強大、廉價和安全的新能源解決方案的主要驅動力。熔鹽反應堆比石油和天然氣具有更大的經濟潛力。它可以為航運業提供可持續的清潔能源,使其在未來的發展中不汙染環境。它可以成為開啟「第二個原子能時代」的技術。

據悉,參與合作的Core Power公司正在研製一種原子電池型船用熔鹽反應堆模塊,可為世界最大船舶提供動力,為中小船舶生產綠色合成燃料。然而,目前要真正實現商業化,還有很長的路要走。畢竟成本還是太高,公眾對安全問題還有疑慮。

目前,世界上唯一的民用核電商船是俄羅斯破冰船「塞夫莫爾普特」號,該船正由國防部租用,用於運輸北極軍事設施的貨物。它的優勢只能在這種環境下體現出來。

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