A transição da indústria naval para a energia atômica e entregas mais rápidas

O transporte de mercadorias com navios de carga e especialmente navios porta-contêineres é a espinha dorsal das economias de hoje, com cerca de 90% da carga não a granel transportada com eles. Isso se soma ao grande número de petroleiros e transportadores de GNL. Infelizmente, devido ao uso de motores a diesel, eles também são responsáveis ​​por cerca de 3,5% das emissões mundiais de CO2, além de 18 – 30% de óxido de nitrogênio e 9% de óxidos de enxofre.

Embora a mudança para diesel com baixo teor de enxofre (ULSD) e o uso de limites de velocidade tenham reduzido alguns desses poluentes, a indústria naval se vê diante da necessidade de descarbonizar para cumprir as obrigações do Acordo de Paris. Isso significa essencialmente encontrar uma maneira de mudar de motores a diesel para uma alternativa que tenha custos de combustível comparáveis ​​ou melhores, produza quase nenhum ou nenhum poluente e não afete negativamente a logística.

Como uma indústria altamente competitiva e implacável, isso parece deixar as companhias de navegação contra a parede. No entanto, já existe uma tecnologia comprovada que pode ser adaptada em navios de carga existentes.

Como a maior parte da carga não é do tipo perecível, o principal fator motivador dos investimentos da indústria naval tem sido transportar mais carga com um único navio. Durante as últimas décadas de navios de carga à vela (barcos à vela com casco de ferro) que duraram até o início do século 20, eles conseguiram competir com os navios a vapor da época principalmente por serem mais baratos de operar. O maior chamado windjammer que sobreviveu até hoje (Moshulu) foi construído em 1903 na Escócia.

Com os motores a vapor perdendo terreno rapidamente na década de 1960 para os motores a diesel, tanto na indústria naval quanto na ferroviária, os motores a diesel se tornaram os burros de carga do mundo moderno, alimentando tudo, desde caminhões a trens e os maiores navios porta-contêineres. Mais ou menos ao mesmo tempo, os saltos maciços em nossa compreensão do mundo atômico levaram a uma série de experimentos com o uso de um reator de fissão nuclear como substituto direto das caldeiras a vapor do passado.

Um dos mais famosos navios de carga movidos a energia nuclear foi o NS Savannah, que foi lançado em 1959. Como uma embarcação de demonstração com uso misto de passageiros/carga, ela não deveria ser lucrativa. Com os regulamentos muito menos complicados relativos aos motores a diesel e os baixos preços do combustível diesel tendo precedência sobre outras considerações, a indústria naval optaria coletivamente por esse método de propulsão.

Neste momento, o porta-contêineres russo Sevmorput (lançado em 1986) é o único navio cargueiro movido a energia nuclear ativo no mundo. Atualmente, ele é usado para abastecimento das estações de pesquisa da Antártida da Rússia, juntamente com a frota russa de quebra-gelos movidos a energia nuclear.

Os novos quebra-gelos do Projeto 22220 apresentam um RITM-200 SMR (pequeno reator modular) com um ciclo de reabastecimento de 7 anos, semelhante ao ciclo de combustível plurianual do Sevmorput. A eliminação de considerações de reabastecimento é útil neste ambiente, permitindo maior capacidade de carga e logística simplificada.

Conforme mencionado anteriormente, as companhias de navegação não estão interessadas em riscos quando podem evitá-los. Com um prazo de meados do século para atingir emissões quase zero se aproximando, há disposição para investir em mudanças, mas apenas até certo ponto. É aqui que propostas radicais – como neste artigo do IEEE Spectrum de 2018 sobre a mudança para hidrogênio e células de combustível – enfrentam uma venda muito difícil.

Neste artigo, aponta-se que um cargueiro convertido, abastecido com células de combustível, baterias e tanques de armazenamento de hidrogênio, poderia teoricamente ter energia elétrica suficiente para durar uma viagem até o próximo porto. Isso aponta para uma série de pontos negativos, com a possibilidade de um vazamento de hidrogênio levando a um navio de carga encalhado, a necessidade de reabastecer hidrogênio altamente comprimido em cada porto e uma grande quantidade de espaço ocupado pelo hidrogênio comprimido (de paredes grossas). tanques. Também não é um sistema compatível com transmissões turboelétricas e exigiria uma ampla adaptação em navios de carga existentes.