Китай створив атомний вантажний корабель, що не потребує дозаправки роками

Світовий морський транспорт шукає рішення для глибокої декарбонізації та збільшення автономності. Китайська компанія Jiangnan Shipbuilding Group анонсувала інноваційний проєкт атомного вантажного судна нового класу на торієвому реакторі. Це проєкт, що зможе працювати роками без дозаправки та має докорінно змінити логістику. Про деталі повідомило онлайн-видання Techno-Science, а ми підготували виклад найцікавішого.

Технічний прорив: основа на торієвому реакторі

Серцем китайської інновації є використання реактора на розплавлених солях, що працює на торії – Thorium Molten Salt Reactor (TMSR). Цей проєкт передбачає створення судна-гіганта, здатного перевозити до 14 000 контейнерів (TEU), що ставить його в один ряд із найбільшими комерційними контейнеровозами світу.

Головна перевага цієї технології – радикальна операційна автономність. Завдяки високій щільності енергії торію та ефективності реактора, судно зможе працювати протягом років, аж до десятиліття, без необхідності поповнення палива. Це усуває простої у портах для бункерування, різко скорочуючи логістичні витрати та час доставки.

Енергетичні показники реактора є значними: теплова потужність становить 200 МВт, з якої виробляється близько 50 електричних мегават. Реактори на розплавлених солях функціонують при значно вищих температурах, ніж традиційні водо-водяні реактори під тиском (PWR), що забезпечує вищий термічний коефіцієнт корисної дії (ККД), який значно перевищує типові для старих ядерних систем 33%.

Безпека і модульність: новий стандарт експлуатації

Ключовим моментом TMSR є його внутрішньо притаманна безпека. Система працює при атмосферному тиску, оскільки паливо розчинене у розплавлених солях, що усуває ризик вибуху парового контуру, типового для реакторів під тиском. Крім того, реактор має негативний температурний коефіцієнт реактивності, що забезпечує саморегулювання: підвищення температури природно уповільнює реакцію, запобігаючи її неконтрольованому розгону.

Система також оснащена пасивним механізмом аварійного скидання. У разі будь-якого збою або зникнення електроенергії, рідке паливо під дією гравітації стікає через спеціальний затвор, що тане, до резервуару утримання, розташованого під реактором. Там воно швидко охолоджується та твердне, надійно ізолюючи радіоактивні матеріали.

Концепція Plug-and-play є революційною для морських перевезень. Реакторний блок поставляється як цілісний, герметичний модуль і не перевантажується на судні. Після закінчення його 10-річного терміну експлуатації модуль цілком замінюється на новий, а відпрацьований відправляється на спеціалізований береговий об'єкт для переробки. Ця модульність мінімізує будь-які операції з ядерним паливом у комерційних портах, підвищуючи безпеку та суспільне сприйняття.

Стратегічні амбіції: ресурсний суверенітет Китаю

Цей проєкт – це не лише технологічний, а й геополітичний крок. Він є частиною ширшої стратегії, спрямованої на забезпечення енергетичного суверенітету. Китай має значні власні запаси торію, зокрема на родовищі Баян Обо у Внутрішній Монголії. Перехід на торієву енергетику дозволяє різко зменшити залежність від імпорту урану, який є ключовим паливом для існуючого ядерного флоту.

Розробка TMSR-контейнеровоза є кульмінацією багатомільярдних інвестицій у дослідження та розробку ядерних реакторів четвертого покоління. Технологічна валідація циклу вже була підтверджена успішною роботою експериментального TMSR-реактора, що працює в пустелі Гобі. Таким чином, морське судно стає високотехнологічною вітриною для комерціалізації китайських розробок малих модульних реакторів (SMR).

Кінцева мета – позиціонування Китаю як світового лідера, здатного запропонувати екологічні та безпечні атомні силові установки для глобального торговельного флоту.

Дорожня карта та розширення цивільних ядерних проєктів

Морський контейнеровоз – це лише один із напрямків стратегії диверсифікації ядерних технологій у цивільний сектор. Паралельно розробляються інші важливі проєкти:

Танкерний флот: Розробка нафтового танкера класу Suezmax, який використовуватиме реактор зі свинцево-вісмутовим охолодженням (LBCR), демонструючи універсальність інженерних рішень.
Плавучі АЕС: Проєкти плавучих атомних електростанцій, призначених для енергозабезпечення віддалених прибережних регіонів та островів.

Ці ініціативи спрямовані на створення повноцінної внутрішньої інфраструктури – від видобутку торію та виробництва реакторних модулів до їхнього обслуговування та утилізації. Успіх цього китайського проєкту стимулюватиме європейські та американські компанії прискорити власні дослідження, підвищуючи міжнародну конкуренцію.

Висновок: геополітичні та екологічні наслідки

Атомний контейнеровоз на торії забезпечує нульові викиди CO₂, SOx, NOx та твердих частинок у робочому режимі, що є значною перемогою в декарбонізації. З економічної точки зору, він переносить основні витрати зі змінних (паливо) на фіксовані капітальні витрати, забезпечуючи більшу передбачуваність довгострокового планування.

Для повноцінного впровадження цієї технології необхідна уніфікація міжнародних правил для заходу ядерних вантажних суден у комерційні порти. Хоча технологія готова, адаптація морського права та страхових механізмів до атомних вантажоперевезень залишається важливим викликом.

Китайський проєкт є символом технологічної незалежності та ключовим елементом у стратегії забезпечення глобальної логістики 21-го століття в умовах кліматичних змін.

Глосарій ключових понять

TMSR (Thorium Molten Salt Reactor): Торієвий реактор на розплавлених солях. Реактор четвертого покоління, що використовує паливо, розчинене у рідких солях. Відомий своєю внутрішньо притаманною безпекою та роботою при атмосферному тиску.
Декарбонізація: Процес зменшення або повного усунення викидів вуглецю (CO₂) в атмосферу. У морському транспорті – це перехід на нульові або низьковуглецеві джерела енергії.
Автономність: У контексті судна – здатність працювати протягом тривалого часу без поповнення палива. Завдяки високій щільності енергії торію цей показник може сягати років.
TEU (Twenty-foot Equivalent Unit): Одиниця виміру місткості контейнеровозів. Дорівнює об'єму стандартного 20-футового морського контейнера.