Китай заявил о прорыве в атомном судоходстве — турбины теперь работают на сверхкритическом CO2
Стали известны детали прорывного проекта морского атомного контейнеровоза, создаваемого в Китае около двух лет. Вероятно, это будет самое большое в мире судно на одиночном атомном реакторе, которое сможет перевозить 14 тыс. стандартных контейнеров. Заявленная мощность реактора составит 200 МВт тепловой энергии. Но в движение судно будет приводить не работа водяного пара, как в случае российских атомных ледоколов, а сверхкритический углекислый газ.
Китайское атомное судно будет работать на расплавах солей с ториевым топливом (TMSR). Эта технология была разработана и испытана ещё в 60-х годах прошлого века, но тогда не нашла практического применения. В Китае, ввиду дефицита урана, торий вызвал повышенный интерес, поскольку его запасы на Земле условно неограниченны. Поднебесная с успехом вернула торию и реакторам на расплавах солей заслуженную популярность, создав первый в мире работающий на тории реактор полного цикла.
Реактор на расплавах солей работает при обычном давлении и в случае аварии просто прекращает работу. Он не способен взорваться и привести к утечке радиоактивного материала топлива или теплоносителя. В случае морского судна с ториевым реактором теплоноситель с торием просто застынет. Реактор, кстати, будет съёмным — его не будут дозаправлять, а просто заменят на новый после 10 лет эксплуатации. Это обеспечит безопасное обслуживание и устранит необходимость в специальном обучении персонала.
Важной особенностью проекта китайского атомного контейнеровоза станет отказ от водяного пара и паротурбинного оборудования. Вместо этого реактор будет нагревать углекислый газ, воспроизводя так называемый цикл Брайтона. Плотность CO₂ выше, чем у водяного пара, и он может эффективнее выполнять работу по выработке электричества в газовой турбине. Сжатый и разогретый реактором до 500–700 °C углекислый газ переходит в сверхкритическое состояние, становясь текучим и плотным. Его использование повысит КПД установки до 45–50 % — ощутимо выше, чем у традиционных паровых систем (33 %). Добавим: электрическая мощность реактора будет достигать 50 МВт.
О степени готовности этого проекта не сообщается. Аналогичные планы по созданию атомных морских судов (тоже на расплавах солей) есть у норвежских судостроителей, британских компаний и даже у Samsung. Пока же гражданские атомоходы ходят лишь под флагом России. Но это правильное направление для развития судоходства — грязнее которого на планете Земля ничего нет.
Источник: interestingengineering