美國航運局(ABS)發布了一項概念設計研究，以說明小型模塊化核反應堆如何為145,000立方米的液化天然氣運輸船提供動力。

船級社表示，該設計由美國船級社和赫伯特工程公司（HEC）共同建模，旨在幫助業界更好地了解核推進的可行性和安全性影響，并支持未來的發展項目。

ABS指出，可用于船舶推進的先進核技術尚處于成熟初期。它補充說，這項研究提供的詳細程度僅限于從陸地應用設計中獲得的工程信息，用于工程假設和未來設計優化的建議。

該報告重點關注幾個領域，包括熱量和能量管理、屏蔽、重量分布和其他設計特征。

概念研究使用了高溫氣冷反應堆(HTGR)。它采用氦冷卻，使用HALEU（19.75%濃縮）鈾碳氧化物TRISO燃料和石墨基質作為慢化劑，在熱中子能量范圍內產生50 MWt。

反應堆將位于居住區后部，以保護低溫貨物免受反應堆艙熱負荷的影響。為防止碰撞，反應堆艙將安裝在B/15底部損傷線上方，B/5橫向損傷穿透范圍內。

假設核反應堆將在電力推進配置中由電池電源補充，以實現負荷跟蹤和調峰能力，而這些能力通常設計用于恒定發電服務的核反應堆很難滿足。

此類船舶的總裝機功率需求估計約為35,000千瓦；其中11,650千瓦將滿足酒店負荷和相關冗余，而其余23,350千瓦則用于為船舶推進提供動力，以達到19.5節的設計速度。該功率需求可以通過兩個標準核電站來滿足，每個反應堆使用兩個蒸汽渦輪機，每個蒸汽渦輪機的功率轉換效率假設為35%。

ABS指出，如果兩座反應堆都發生故障，安全返回港口的電力由兩組標準柴油發電機提供，而正常運行時不會使用這兩組柴油發電機。

這項研究由美國能源部支持，還發現HTGR技術可以提高運輸速度，并實現零排放運行。此外，HTGR技術也無需加油，盡管大約每六年需要更換一次。這意味著要打開反應堆室并拆除反應堆，而這只能在造船廠或其他配備有處理放射性物質的設施中進行。

ABS表示，盡管全球少數幾家造船廠可以實現這一目標，但與傳統的液化天然氣運輸船相比，有限的選擇意味著明顯的挑戰。

該報告是ABS為應對海上采用核技術的挑戰而采取的一系列舉措中的最新一項。ABS此前曾研究過一艘核動力集裝箱船和一艘蘇伊士型油輪，并于本月早些時候推出了業內首部針對浮動核電站的綜合規則。

“雖然這項技術在陸地上已被廣泛理解，但將其應用于海洋尚處于起步階段。然而，這項研究和我們進行的其他研究清楚地表明，它不僅可以解決航運排放問題，還可以為該行業帶來一系列其他運營優勢。”ABS高級副總裁兼首席技術官Patrick Ryan表示。