核能技術初創公司Core Power近期釋出了一份名為《新型鍊金術》的研究報告,探索了利用核能技術生產零碳船舶燃料的可行性,該公司正在研發透過核電為航運業生產綠色氨燃料的海上設施概念。
Core Power指出,綠色氨燃料的生產是國際航運脫碳計劃的關鍵組成部分。雖然尺寸最大的17000艘船舶不太可能在使用氫衍生的綠色燃料中找到經濟價值,但世界船隊中的很大一部分可能會發現綠氨是實現零排放的可行途徑。其他難以脫碳的行業,比如化學品和鋼材製造以及航空業,也需要生產大量的綠色燃料。
海上核電氨燃料生產設施概念
Core Power分析主管Rory Megginson博士表示:“我們的概念設計是打造一個海上設施,將先進的核電與海上氨氣生產設施相結合,利用豐富的海水和空氣來產生綠色氨。該設施不會產生任何排放。”
Core Power建模結果顯示,以目前的技術,在每個浮式生產平臺上,使用1.2吉瓦的電力每年可以生產100萬噸氨,到2050年用電量可減少至0.9吉瓦。該公司表示,這相當於44萬噸超低硫燃料油(VLFSO),很大一部分船舶可以藉此實現脫碳。這些系統的靈活性意味著它們還可以提供其他用途的電力、氫和氨,例如用於化工製造和航空業。
Rory Megginson博士表示:“使用先進核能在海上生產綠氨要比使用可再生能源和非船用原子能系統生產更勝一籌,因為原子能是所有發電方法中容量因子最高的一種,而間歇性可再生能源,特別是風能和太陽能,容量因子最低。這種可靠性和可排程性使先進的原子能成為電制燃料生產的理想動力源。”
Core Power指出,將反應堆轉移到海上可大大降低成本,因為不需要進行昂貴的土木工程,還開闢了船廠建造的可能性。“熔鹽反應堆技術的生產採用模組化設計,大規模製造可以提高效率,降低成本。海上先進原子能技術顯示出了以最低成本來大規模、安全地生產真正的綠氨的最佳結果。”
能源轉型需要核能
近日,香港科技大學環境及可持續發展學部兼職教授Michael Edesess博士發文指出:“與能源轉型中的其他貢獻者一樣,核能需要得到政府、工業界和民眾的支援,以發揮其應有的作用。當務之急是消除對核能的錯誤認知,讓大家意識到核能和風能、太陽能一樣,是完全‘綠色’的能源。”
對於人們關心的核能安全和成本問題,Michael Edesess博士表示,埋藏在地下深處的少量核廢料對人類生命和健康沒有危害或者危害極低,而對核能成本高的印象一部分是由於對核能成本與風能和太陽能成本的錯誤比較造成的。核能和可再生能源不能在獨立的、平準化能源成本的基礎上進行比較。隨著時間的推移,它們會產生完全不同的能量模式。這些模式可以有益地結合在一起。麻省理工學院在2018年的一項研究中比較了一系列滿足零碳排放要求的能源技術組合的成本。結果顯示,成本最低的組合不是可再生能源+儲能,而是可再生能源+核能,其中大約一半的能源來自核能。
有人提議將具有碳捕集和儲存(CCS)功能的化石燃料工廠作為核能的替代品,不過Michael Edesess博士指出,從所有化石燃料中捕集二氧化碳意味著每年需要壓縮和注入320億噸二氧化碳到地下深處。目前可以捕集的二氧化碳數量連十分之一都不到,而且成本非常高。運用CCS技術也存在二氧化碳逸出的風險,這也是德國的社群拒絕在附近建造CCS工廠的原因。想盡快用CCS來替代核能是不現實的。