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航运去碳化,未来燃料最佳选项会是它吗?

来源:中国船检  2020-09-29  我要评论  

导读:

想要找到一种解决温室气体排放问题的良方并不容易,航运业去碳化之路可谓道阻且长。新船或许被设计成“零碳”或“碳中和”,但是能够降低排放的能源又来自何处呢?将废气排放从海洋推向陆地、依靠密度低且断断续续的可再生能源也并非长久之计。于是,一些人将目光投向了原子能。

想要找到一种解决温室气体排放问题的良方并不容易,航运业去碳化之路可谓道阻且长。新船或许被设计成“零碳”或“碳中和”,但是能够降低排放的能源又来自何处呢?将废气排放从海洋推向陆地、依靠密度低且断断续续的可再生能源也并非长久之计。于是,一些人将目光投向了原子能。

能源技术公司CORE-POWER正在积极研发船用m-MSR(船用熔盐反应堆)原子能电池。该公司首席执行官Mikal Bøe认为,原子能是唯一能够实现近零排放、具备船用可行性、自动安全性和经济竞争力的技术。

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与传统核能大不一样

德国赛车CORE-POWER指出,与在海军潜艇、航空母舰以及破冰船上使用的那种完全不适合商业运输的“传统核能”技术不同,m-MSR是一种更加先进的新型“原子能电池”技术。该技术能够提供原子能具有的所有益处,却不会带来传统核能伴随的消极影响。

传统核能给人的印象并不好,需要花费数十亿美元来控制,才能确保它们不发生爆炸。实际情况并非如此,但公众舆论确实成了核能应用的一大障碍。大多数人仍然担心会遭受核爆炸事故的强烈辐射,担心核材料会落入“别有用心”的人手中。

德国赛车m-MSR装置使用的是加入了“热”裂变材料的非常热的氟化物或氯化物盐形式的流体燃料,而不是传统压水反应堆(PWR)中使用的固体燃料棒。核反应堆如果丧失冷却剂就可能造成灾难性的后果,这也是传统核能在公众眼里形象欠佳的一大原因。然而,在m-MSR原子能电池中,燃料就是冷却剂,而冷却剂也就是燃料,所以冷却剂不会丢失,这就是我们所说的自动安全(walk-away safety)。很难想象使用m-MSR装置时会发生切尔诺贝利或福岛那样的事故。因此,m-MSR原子能电池技术的安全很有保障。

能源成本低

据CORE-POWER介绍,m-MSR没有活动部件,可在环境压力下以超高的温度运行,并且尺寸足够小,能够为大型船舶等耗能资产提供“微电网规模”的电力。因此,该装置可以批量生产,其能源成本比天然气、柴油甚至可再生能源都要低,比大型化石燃料发动机便宜三分之一。m-MSR已经完全超越了我们今天所熟知的常规原子能技术,它是一种能够逆转气候变化、开启“第二个原子能时代”大门的技术。

环保可持续

m-MSR能够为大型电动船(如VLCC、VLOC等)提供充足、可靠的能源,而且续航能力长达30年。既然无需补充燃料,也就不用处理乏燃料(spent fuel,指经受过辐射照射、使用过的核燃料),因此也没有处理原子能材料扩散问题的需求。m-MSR原子能电池能够轻松提供可供一艘35MW 的VLCC运行20年所需的巨大液态能量,其成本比超低硫油近30%,比绿色氨气便宜70%,而且不会造成污染,零排放也自然而然成了标配。

m-MSR技术不仅可为大型船舶提供电力推进,而且可以用来提供绿色电力以便快速大量生产合成电子燃料,例如用于小型船舶的绿色氨气。CORE-POWER已有计划在浮动生产船上安装m-MSR装置来为较小的船舶生产合成绿色燃料,与其他天然能源(例如密度超低的太阳能和风能)相比,使用m-MSR技术可大幅降低基础设施成本。

德国赛车m-MSR的乏燃料可以循环利用到地面电力生产中,并且每次装载可使用长达150年,仅产生少量废物。因此,船舶对烟囱或排气系统的需求有望被消除,这样可以减小船舶的机舱尺寸,增加更多空间来装载货物。船上工程师的人数也可以减少,因为只有涡轮机和电气系统需要定期维护。

港口也将能够通过反向冷熨烫(reverse cold ironing),利用船上的m-MSR能源,在船舶靠港时为设备和机械提供动力。与港口可用的地面能源相比,m-MSR产生的电力更具成本竞争力。船舶运营商也有机会以能源供应为交换,降低港口收费,同时港口也可以减少其碳足迹。

过去20年间船用燃料成本的波动一直困扰着船舶运营商和托运人,但m-MSR电池的推进成本却能实现零波动,因而无需燃油附加费或费率调整即可达成长期货运合同,船舶的利润和融资情况都能得到改善。

虽然关于航运业未来应开发哪种燃料或能源的争论仍在继续,但m-MSR原子能电池似乎能满足业界的所有要求。这种环保、安全、便宜的船用能源技术也许会在海运行业掀起一场变革。

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