Η εμπορική ναυτιλία ευθύνεται για περίπου το 3% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Καθώς ο κλάδος προσπαθεί να μειώσει το αποτύπωμά του και να κινηθεί προς ένα μέλλον χωρίς άνθρακα, η πυρηνική ενέργεια, που εδώ και δεκαετίες χρησιμοποιείται για την κίνηση στρατιωτικών πλοίων, θεωρείται μια ιδιαίτερα ελκυστική λύση. Μέχρι σήμερα, όμως, δεν υπήρχε κάποιο ενιαίο δημόσιο έγγραφο που να παρέχει σαφείς οδηγίες για τον ασφαλή σχεδιασμό συγκεκριμένων στοιχείων των πολιτικών πυρηνοκίνητων πλοίων. Το νέο εγχειρίδιο που δημοσίευσε τον περασμένο Σεπτέμβριο το MIT Maritime Consortium έχει σκοπό να καλύψει αυτό το κενό και να θέσει τα θεμέλια για την ασφαλή ανάπτυξη της πυρηνικής πρόωσης στη ναυτιλία.
«Το εγχειρίδιο αυτό είναι ένα βασικό εργαλείο που στηρίζει τις προσπάθειες υιοθέτησης της πυρηνικής ενέργειας στη ναυτιλία», εξηγεί ο Θέμης Σαψής, Καθηγητής Μηχανολογίας και Θαλάσσιας Μηχανικής, William I. Koch στο MIT, Διευθυντής του Κέντρου Θαλάσσιας Μηχανικής του MIT και Συνδιευθυντής του MIT Maritime Consortium. «Στόχος μας είναι να προσφέρουμε μια στέρεη βάση για την ασφάλεια, σε κρίσιμους τομείς που θα χρειαστούν ερευνητική και ρυθμιστική υποστήριξη τα επόμενα χρόνια, ώστε η ναυτιλιακή βιομηχανία να προετοιμαστεί για την πυρηνική πρόωση».
Βασισμένο σε ερευνητικά δεδομένα, διεθνή πρότυπα και εμπειρίες από προηγούμενες πολιτικές ναυτιλιακές πυρηνικές εφαρμογές, το εγχειρίδιο παρέχει πολύτιμες γνώσεις για πιθανά ζητήματα και τρόπους αντιμετώπισής τους κατά στον σχεδιασμό και την αποτελεσματικότητα των πυρηνικών ναυτιλιακών λειτουργιών, ένα ζήτημα ολοένα αυξανόμενης σημασίας σε εθνικό και διεθνές επίπεδο.
«Οι πολιτικές που αφορούν σήμερα τη ναυτιλία με πυρηνική ενέργεια είναι παλιές και συνήθως περιορίζονται σε συγκεκριμένες τεχνολογίες, όπως οι αντιδραστήρες πιεσμένου ύδατος», αναφέρει ο Jose Izurieta, μεταπτυχιακός φοιτητής του προγράμματος Naval Construction and Engineering (2N) του Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του MIT και ένας από τους συγγραφείς του εγχειριδίου. «Με τη νέα συμφωνία τεχνολογικής συνεργασίας Ηνωμένου Βασιλείου–ΗΠΑ, που πλέον περιλαμβάνει και πολιτικές ναυτιλιακές πυρηνικές εφαρμογές, ελπίζω το εγχειρίδιο αυτό να αποτελέσει τη βάση για τη δημιουργία ενός σύγχρονου, σαφούς ρυθμιστικού πλαισίου για τα πυρηνοκίνητα εμπορικά πλοία».
Η πρόσφατη Μνημονιακή Συμφωνία Κατανόησης (MOU) που υπέγραψαν οι ΗΠΑ και το Ηνωμένο Βασίλειο προβλέπει την εξερεύνηση «νέων εφαρμογών προηγμένης πυρηνικής ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των πολιτικών ναυτιλιακών εφαρμογών», και καλεί τις δύο χώρες να «παίξουν ηγετικό ρόλο στη διαμόρφωση διεθνών προτύπων, στη δυνητική δημιουργία ναυτιλιακού διαδρόμου μεταξύ των εδαφών τους και στην ενίσχυση της ενεργειακής ανθεκτικότητας των αμυντικών τους εγκαταστάσεων των συμμετεχόντων».
«Ο ναυτιλιακός διάδρομος ΗΠΑ–Ηνωμένου Βασιλείου για πυρηνικά πλοία αποτελεί μια εξαιρετική ευκαιρία συνεργασίας με τους νομοθέτες, ώστε να δημιουργηθεί το πλαίσιο που θα επιτρέψει στις Ηνωμένες Πολιτείες να επενδύσουν ξανά σε εμπορικά πυρηνοκίνητα πλοία — μια εξέλιξη που θα αναζωογονήσει την αμερικανική ναυπηγική βιομηχανία», δηλώνει η Φωτεινή Χριστιά, Καθηγήτρια Κοινωνικών Επιστημών Ford, Διευθύντρια του Institute for Data, Systems, and Society (IDSS), και Συνδιευθύντρια του MIT Maritime Consortium.
«Με περισσότερες από 30 χώρες να κατασκευάζουν ή σχεδιάζουν τους πρώτους τους αντιδραστήρες· η παγκόσμια αποδοχή της πυρηνικής ενέργειας είναι πρωτοφανής. Αυτή η δυναμική είναι απαραίτητη για να ευθυγραμμιστούν οι κανόνες ασφάλειας μεταξύ συνόρων, για τα πυρηνοκίνητα πλοία και τα αντίστοιχα λιμάνια», αναφέρει ο KoroushShirvan, Καθηγητής Ενεργειακών Σπουδών Atlantic Richfieldκαι Διευθυντής του Reactor Technology Course for UtilityExecutives.
Το εγχειρίδιο, χωρισμένο σε κεφάλαια που καλύπτουν τομείς όπου συναντώνται οι αποφάσεις σχεδίασης πυρηνικής και ναυτιλιακής ασφάλειας, επιδιώκει να ισορροπήσει την τεχνική και πρακτική καθοδήγηση με τις πολιτικές πτυχές.
Ο Commander Christopher MacLean, Αναπληρωτής Καθηγητής Πρακτικής στο MIT και ειδικός στη ναυπηγική και μηχανολογία, σημειώνει ότι το εγχειρίδιο θα ωφελήσει σημαντικά τη ναυτιλιακή κοινότητα, ιδίως τους ναυπηγούς και μηχανικούς, προσφέροντας κοινές, τυποποιημένες κατευθύνσεις για τον σχεδιασμό και τη λειτουργία πυρηνοκίνητων εμπορικών πλοίων.
«Αυτό θα ενισχύσει τα πρωτόκολλα ασφάλειας, θα βελτιώσει την αξιολόγηση κινδύνων και θα διασφαλίσει σταθερή συμμόρφωση με τους διεθνείς κανονισμούς», τονίζει ο MacLean. «Επιπλέον, θα ενισχύσει τη συνεργασία ανάμεσα σε μηχανικούς και ρυθμιστικές αρχές, ενδυναμώνοντας συνολικά την αξιοπιστία, τη βιωσιμότητα και την εμπιστοσύνη του κοινού στα πυρηνοκίνητα ναυτιλιακά συστήματα».
Ο Anthony Valiaveedu, επικεφαλής συγγραφέας του εγχειριδίου, και ο Nat Edmonds, συν-συγγραφέας, είναι φοιτητές του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Τεχνολογίας και Πολιτικής (TPP) του Institute for Data, Systems, and Society (IDSS) του MIT. Οι δύο έχουν επίσης συνυπογράψει άρθρο στο Science Policy Review, στο οποίο παρουσίαζαν προτάσεις για την διαμόρφωση πολιτικών πυρηνικής ρύθμισης.
«Είναι σημαντικό η ασφάλεια και η τεχνολογία να πηγαίνουν χέρι-χέρι», εξηγεί ο Valiaveedu. «Αυτό που κάναμε ήταν να προσφέρουμε μια διαδικασία, βασισμένη στην εκτίμηση κινδύνων, για να αρχίσουν αυτές οι συζητήσεις μεταξύ μηχανικών και υπευθύνων χάραξης πολιτικής.»
«Εν τέλει, ελπίζω αυτό το πλαίσιο να αποτελέσει τη βάση για ισχυρές διμερείς συμφωνίες μεταξύ κρατών, που θα επιτρέψουν στην πυρηνική πρόωση να αναπτυχθεί περαιτέρω», προσθέτει ο Izurieta.
Επίδραση στο Ναυτιλιακό Κλάδο
«Οι ναυπηγοί χρειάζονταν μια αξιόπιστη πηγή πληροφόρησης για να κατανοήσουν καλύτερα και να σχεδιάσουν τα κύρια μέρη ενός αντιδραστήρα, και η δημιουργία του Εγχειριδίου Ασφάλειας Πυρηνοκίνητων Πλοίων ήταν ένα σημαντικό βήμα για να καλυφθεί αυτό το κενό», αναφέρει ο Christopher J. Wiernicki, Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος του ABS. «Γι’ αυτό τον λόγο, το έγγραφο αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τον κλάδο».
Το American Bureau of Shipping (ABS), ο αμερικανικός νηογνώμονας της ναυτιλιακής βιομηχανίας, αναπτύσσει κριτήρια και παρέχει πιστοποιήσεις ασφάλειας για όλα τα πλοία ανοικτής θαλάσσης. Είναι ένα από τα ιδρυτικά μέλητου MIT Maritime Consortium, μαζί με τις Capital Clean Energy Carriers Corp., HD Korea Shipbuilding and Offshore Engineering και Delos Navigation LTD. Μέλη καινοτομίας είναι οι Foresight Group, Navios Maritime Partners L.P., Singapore Maritime Institute και Dorian LPG.
«Καθώς αναζητούμε λύσεις για μια ναυτιλία με μηδενικές εκπομπές, η πυρηνική πρόωση αποτελεί μια πιθανή λύση. Η προσεκτική αξιολόγηση παραμένει προτεραιότητα, με τα ζητήματα ασφάλειας και ρύθμισης στο επίκεντρο», δηλώνει ο Jerry Kalogiratos, Διευθύνων Σύμβουλος της Capital CleanEnergy Carriers Corp. «Ως πρωτοπόροι, εξερευνούμε κάθε δυνατότητα. Το εγχειρίδιο αυτό θέτει την τεχνική βάση για την ανάπτυξη πυρηνοκίνητων εμπορικών πλοίων».
Ο Sangmin Park, Ανώτερος Αντιπρόεδρος της HD KoreaShipbuilding & Offshore Engineering, προσθέτει: «Το Εγχειρίδιο Ασφάλειας Πυρηνοκίνητων Πλοίων αποτελεί ένα σημαντικό ορόσημο που συνδυάζει την αριστεία της ναυπηγικής με την πυρηνική ασφάλεια. Προωθεί τη διεθνή συνεργασία μεταξύ βιομηχανίας και πανεπιστημίων και ανοίγει τον δρόμο για μια ασφαλή πυρηνική ναυτιλιακή εποχή».
Το MIT υπήρξε πρωτοπόρο κέντρο έρευνας και σχεδιασμού πλοίων για περισσότερο από έναν αιώνα, με το σημερινό έργο του Ινστιτούτου να αντιπροσωπεύει σημαντικές προόδους στη ρευστομηχανική και υδροδυναμική, την ακουστική, τη μηχανική ανοικτής θαλάσσης, τη θαλάσσια ρομποτική και αισθητήρες, καθώς και την παρακολούθηση και πρόγνωση ωκεάνιων συνθηκών.
Τα προγράμματα του MIT Maritime Consortium, όπως το εγχειρίδιο, συνδέονται άμεσα με τις εθνικές προσπάθειες για αναζωογόνηση της αμερικανικής ναυπηγικής και εμπορικής ναυτιλίας.
Το MIT Maritime Consortium, το οποίο ιδρύθηκε το 2024, φέρνει κοντά το MIT και ηγετικές εταιρείες του κλάδου για να εξερευνήσουν λύσεις βασισμένες στα δεδομένα, με στόχο τη μείωση των εκπομπών, τη βελτιστοποίηση των λειτουργιών των πλοίων και την ενίσχυση οικονομικών προτεραιοτήτων.
«Μία από τις πιο σημαντικές πρωτοβουλίες μας είναι η ανάπτυξη τεχνολογιών, πολιτικών και κανονισμών που θα κάνουν την πυρηνική πρόωση στα εμπορικά πλοία πραγματικότητα», αναφέρει ο Σαψής. «Το τελευταίο έτος, συγκροτήσαμε μια διεπιστημονική ομάδα από καθηγητές και φοιτητές του MIT. Ένα από τα αποτελέσματα αυτής της δουλειάς είναι αυτό το αναλυτικό έγγραφο που εξηγεί πώς μπορεί να υλοποιηθεί η προσπάθεια αυτή με ασφάλεια».
Οι συντελεστές του εγχειριδίου προέρχονται από πολλά τμήματα και ερευνητικά κέντρα του MIT: το Center for OceanEngineering, το Institute for Data, Systems, and Society (IDSS), το πρόγραμμα MechE 2N, το Technology and Policy Program (TPP) και το Department of Nuclear Science and Engineering (NSE).
Στο έργο συμμετείχαν επίσης οι καθηγητές Σαψής, Χριστιά, Shirvan, MacLean, Jacopo Buongiorno (Καθηγητής BattelleEnergy Alliance, Διευθυντής του Center for AdvancedNuclear Energy Systems και Διευθυντής Επιστήμης & Τεχνολογίας του Nuclear Reactor Laboratory) και ο ΚάπταινAndrew Gillespy,Καθηγητή Πρακτικής και Διευθυντή του Προγράμματος Naval Construction and Engineering (2N).
«Για να αποδειχθεί ότι η πυρηνική πρόωση είναι βιώσιμη επιλογή για πολιτικά πλοία, χρειάζεται να συνδυαστούν σωστά η τεχνολογία, η οικονομία και οι κανονισμοί», αναφέρει ο Buongiorno.
«Το εγχειρίδιο αυτό αποτελεί μια ουσιαστική αρχική συμβολή στην ανάπτυξη ενός υγιούς ρυθμιστικού πλαισίου».
«Είχαμε την τύχη να συνεργαστούμε με ομάδα φοιτητών και καθηγητών από πολλά διαφορετικά πεδία” λέει ο Edmonds. «Πριν ξεκινήσουμε καν τη συγγραφή, κάναμε εκτενή ιστορική έρευνα για να κατανοήσουμε τους υπάρχοντες κανονισμούς και την εξέλιξη των πυρηνικών πλοίων. Μερικά από τα πιο σχετικά έγγραφα που βρήκαμε είχαν γραφτεί πριν το 1975 και φυλάσσονταν στο ιστορικό πλοίο N.S. Savannah».
Το N.S. Savannah, που ναυπηγήθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1950 ως έργο επίδειξης των ειρηνικών δυνατοτήτων της πυρηνικής ενέργειας, ήταν το πρώτο πυρηνοκίνητο εμπορικό πλοίο.
Καθελκύστηκε στις 21 Ιουλίου 1959, δύο χρόνια μετά το πρώτο πολιτικό πυρηνοκίνητο πλοίο στον κόσμο, το σοβιετικό παγοθραυστικό Lenin, και αποσύρθηκε το 1971.
Το ιστορικό πλαίσιο είναι σημαντικό, καθώς οι αντιδραστήρες που αναπτύσσονται σήμερα για τη ναυτιλία διαφέρουν πολύ από τους παραδοσιακούς αντιδραστήρες πιεσμένου ύδατος που χρησιμοποιεί το Ναυτικό των ΗΠΑ. Οι νέες τεχνολογίες αυτές αναπτύσσονται τόσο για τη ναυτιλία όσο και για εφαρμογές στην ξηρά, όπως η παροχή ενέργειας σε λιμάνια και κέντρα δεδομένων.
Όλοι αυτοί οι αντιδραστήρες χρησιμοποιούν ουράνιο χαμηλού εμπλουτισμού και παθητικά συστήματα ψύξης. Όπως σημειώνει ο Σαψής, «η τεχνολογία υπάρχει, είναι ασφαλής και είναι έτοιμη».
Το Εγχειρίδιο Ασφάλειας Πυρηνοκίνητων Πλοίων είναι διαθέσιμο στο κοινό μέσω της ιστοσελίδας του Ναυτιλιακού Consortium του MIT και από τις Βιβλιοθήκες του MIT.
ΔΕΙΤΕ ΕΔΩ ΤΗΝ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΑ
