核動力驅動海運業綠色變革之路

【科技創新世界潮】

◎本報記者 劉 霞

海運業是全球貿易的支柱，但也會對環境產生巨大影響，其二氧化碳（CO2）排放量約佔全球排放總量的3%。聯合國貿易和發展局的一份報告稱，海運業每年要消耗多達3.5億噸化石燃料。據測算，到2050年，全球船隊每年所需的脱碳經費可能高達數百億美元。

許多專家認為，雖然核動力驅動一直是潛艇和破冰船採用的技術，但在節能減排和降本增效等多重壓力下，核動力集裝箱船有望為海運業開闢一條全新路徑，引領全球航運業變革。同時，向無碳技術過渡，對於實現國際海事組織提出的2050淨零排放目標也至關重要。

造船公司競逐海運核動力

挪威知名財經媒體《商業挪威》網站在2024年12月的報道中指出，核動力技術已在潛艇、航空母艦等領域使用了幾十年。如今，這股“藍色能源革命”浪潮正席捲全球商業海運界，主要原因在於核動力船舶具有諸多優勢。

首先，核動力船舶不會直接產生温室氣體排放，有助於實現國際海事組織制訂的碳中和目標。其次，核動力船舶無需加油即可運行多年，為長途航線提供了顯著優勢。最後，核反應堆的能量密度極高，能用更少燃料產生與化石燃料相同的電力。

今年2月12日，在美國休斯敦舉行的海事領域核創峯會上，韓國造船與海洋工程公司推出了能容納1.5萬個標準集裝箱的核動力集裝箱船模型。該公司計劃在其位於京畿道的未來技術中心建造一個測試設施，以驗證核動力集裝箱船設計的安全性。

其實，早在2023年12月，中國船舶集團有限公司旗下江南造船（集團）有限責任公司，就在當年的中國國際海事技術學術會和展覽會上，正式發佈了全球首款、世界最大（能容納2.4萬個標準集裝箱）的核動力集裝箱船船型設計。這一舉措標誌着航運業向核動力轉型邁出了重要一步。

2023年夏天，美國船級社（ABS）針對一艘能容納1.4萬個集裝箱的集裝箱船和一艘蘇伊士型油輪，展開了核動力技術試驗，深入研究了現代反應堆對船舶設計、性能及CO2排放的影響。

新核技術助力航運零排放

比利時核新聞網（NucNet）最近報道，中國的超大型核動力集裝箱船採用國際先進的第四代釷基熔鹽反應堆解決方案，這一方案將比目前用於為軍艦提供動力的鈾反應堆更安全、更高效。反應堆在高温低壓下運行，從原理上來講，可規避堆芯融化問題，具備防擴散等安全特徵。此外，該船型僅需15—20年更換一次“電池”，無需擔心綠色燃料價格波動及加註等問題。

韓國造船與海洋工程公司推出的核動力集裝箱船將配備第四代小型模塊化（SMR）釷基熔鹽反應堆。該公司表示，與傳統反應堆相比，第四代SMR目前處於示範階段，在安全性方面已取得突破。

與傳統鈾核反應堆相比，釷基小型模塊化反應堆具有安全性更高、廢料更少、燃料效率更高等優勢。此外，這種反應堆無需水冷卻，更易於運輸。而且與鈾相比，釷的儲量大、無需濃縮、產生廢料少，能提供額外的安全係數。

英國勞氏船級社最新報告指出，SMR的興起表明核能在海運領域的應用將發生重大變化。核能可以顯著延長船舶使用壽命，消除綠色燃料生產過程中的不確定性，有望實現航運零排放，給整個海運業帶來徹底變革。

監管和安全問題亟待解決

《商業挪威》網站文章稱，核動力集裝箱船要想真正揚帆起航，還有許多挑戰必須克服。

首先，核動力船舶的建造和維護需要大量前期投資。除建造反應堆外，運營商還必須安裝專門的港口基礎設施來處理核燃料並管理核廢物。其次，出於安全和環境考慮，核動力集裝箱船需要遵守多項國際法規，監管的不確定性仍然是其廣泛採用的障礙。最後，證明並向公眾展示這些核反應堆的安全性，對於獲取更廣泛的支持至關重要。

丹麥馬士基公司攜手勞氏船級社與海上核能開發商CorePower，於去年共同展開了一項關於核動力集裝箱船市場潛力的研究。該研究旨在探討使用第四代核反應堆為集裝箱船提供動力的監管可行性和框架，同時探索更新安全規則的必要性，以及核能在集裝箱運輸中的運營和監管規則。

馬士基公司表示，核能面臨安全性、廢物管理以及跨地區監管接受度等挑戰。如果新一代核反應堆的研發能戰勝這些挑戰，在未來10—15年內，核能有望成為物流領域成熟的脱碳技術。

勞氏船級社也強調，核動力技術給海運業繪出了美妙前景，但要想其成為現實，必須先解決監管和安全問題。