Kernenergie kan voor de ontwikkeling van een duurzame maritieme industrie een leefbare oplossing zijn, maar de technologie is vooral voor grote commerciële scheepvaart geschikt. Dat blijkt uit een studie van wetenschappers aan de Technische Universiteit Delft en C-Job Naval Architects.
Opgemerkt wordt dat nucleaire aandrijving weliswaar een zware financiële investering vergt, maar de onderzoekers werpen op dat die kosten in een periode van vijf tot vijftien jaar, afhankelijk van het operationele profiel van het schip en de brandstoftarieven, zouden kunnen worden gerecupereerd.
Klimaatverandering
De maritieme industrie blijft zoeken naar oplossingen om de uitdagingen van de klimaatverandering en kostenstructuur aan te pakken. Daarbij blijkt ook een nieuwe interesse in een nucleaire voortstuwing van de commerciële scheepvaart. De technologie werd vijfenzeventig jaar geleden al beschouwd als de toekomst van de maritieme industrie. Een aantal nieuwe ontwikkelingen hebben daarbij nu voor een nieuwe interesse gezorgd.
Ook het nieuwe onderzoek van de TU Delft en consulent C-Job Naval Architects concludeert dat kernenergie in de toekomst kan worden toegepast bij de voortstuwing van schepen. Volgens de consulent heeft nucleaire technologie verschillende interessante ontwikkelingen doorgemaakt en moeten de mogelijke opportuniteiten voor toekomstige maritieme toepassingen worden bekeken.
“De ontwikkelingen op het gebied van kernenergie zijn vooral gericht geweest op toepassingen op het vasteland”, zegt Koen Houtkoop, specialist maritieme technologie aan de TU Delft. “Maar door een aantal aspecten zijn de toepassingen ook interessant voor de maritieme wereld.”
Houtkoop wijst erop dat vooral een sterke vermindering van de schadelijke uitstoot de technologie interessant maakt. Hij merkt wel op dat kernenergie ook een aantal uitdagingen – zoals de behandeling van het nucleaire afval en een negatieve maatschappelijke perceptie – moet aanpakken.
Bovendien moet er volgens hem rekening mee worden gehouden dat de regelgeving voor maritieme toepassingen achterhaald is en aan de nieuwe technologieën zal moeten worden aangepast.
Volgens de onderzoekers bieden grote zeeschepen het sterkste potentieel voor nucleaire voortstuwing. “Hoewel het schild rond de reactor een aanzienlijke impact heeft op het gewicht en de massa van het schip, blijkt de nucleaire optie in de meeste gevallen lichter en compacter dan de conventionele dieselaandrijving.
“Een van de belangrijkste attracties van de nucleaire voortstuwing voor de commerciële scheepvaart, is de oplossing die wordt geboden voor de eliminaties van de koolstofemissies”, zeggen de onderzoekers nog.
“Vergeleken met een conventionele aandrijving door fossiele brandstoffen, kan de uitstoot van koolstofdioxide door de nucleaire optie met 98 procent worden verminderd. De uitstoot van andere luchtverontreiniging – zoals zwaveloxide, fijnstof en stikstofoxide – wordt geëlimineerd.”
Hoewel een nucleaire voortstuwing van schepen hoge kapitaaluitgaven met zich meebrengt, blijkt uit het onderzoek dat deze kosten binnen een periode van vijf tot tien jaar – afhankelijk van de brandstofkosten en het operationele profiel van het schip – kunnen worden terugverdiend.
“Bovendien biedt nucleaire voortstuwing de mogelijkheid om ontwerpen met hogere snelheden te overwegen, waardoor het schip winstgevender wordt”, zeggen de onderzoekers nog. “Bij hogere snelheden zullen de brandstofkosten van een nucleaire aandrijving immers slechts een marginale stijging laten optekenen. De belangrijkste beperkende factor zijn de investeringen in een installatie met een groter vermogen.”
Gesmolten zoutreactor
Net zoals verscheidene andere partijen toont C-Job vooral interesse in de gesmolten zoutreactor. “Deze technologie herbergt voor de commerciële scheepvaart het grootste potentieel”, stippen de onderzoekers aan. “De combinatie van een passieve veiligheid, de hoge verbranding en het toekomstige potentieel van het gebruik van de thoriumcyclus, maakt van deze technologie voor maritieme toepassingen de beste optie.”
“Inmiddels wordt in de maritieme sector al gewerkt met toepassingen rond ammoniak, waterstof en methanol, maar kernenergie werd tot nu toe niet algemeen als een haalbare optie beschouwd”, zegt Niels de Vries, ontwerper bij C-Job.
“Net als bij andere energiebronnen moeten er uiteraard passende veiligheidsmaatregelen worden getroffen en moet de technologie verder worden ontwikkeld voordat de toepassing volwassen genoeg is om te worden geïmplementeerd, maar er moet worden erkend dat nucleaire technologie een sterk potentieel heeft.”
Verschillende bedrijven onderzoeken momenteel al het commerciële potentieel van de gesmolten zoutreactoren. “Hoewel op de introductie van de nucleair voortstuwing nog verscheidene jaren zal moeten worden gewacht en er niet verwacht kan worden dat nucleair aangedreven commerciële schepen al voor het einde van dit decennium operationeel zouden zijn, kunnen op dat ogenblik al wel de eerste vaartuigen met de technologie in aanbouw zijn”, merken analisten op.
