Pátek, Duben 19

Souvisime.cz: Jaderný ledoborec – ekologické námořní plavidlo

Internetový deník Souvisime.cz vydal článek zabývající srovnáním jaderných ledoborců a ledoborců s konvenčním pohonem z hlediska spotřeby paliva  dopadu na životní prostředí. K článku přidáváme i pár dalších obrázků plavidel, o nichž se mluví.

Jakousi kapku v oceánu lodí představují jaderné ledoborce, které již 55 let poskytují své služby v polárních oblastech Ruska. Zatímco lodě s dieselelektrickými pohony spotřebují denně desítky tun těžkých topných olejů, jaderné ledoborce neprodukují žádné emise skleníkových plynů. Jde tedy o velmi ekologický způsob lodního pohonu, který se v civilní sféře uplatnil jen na jaderných ledoborcích.

01
Jaderný ledoborec 50 let pobedy. (Zdroj: Poseidonexpeditions.com)

Vynález vznětového motoru přinesl revoluci do námořní přepravy, protože bylo možno stavět větší a výkonnější motory schopné spalovat látky, které zůstávají po rafinaci ropy. Patří mezi ně lehké i těžké topné oleje a mazut, které vznikají jako odpad a do té doby nebyly příliš využívány. Jsou tedy výrazně levnější než rafinovaná paliva (benzín, nafta), což umožňuje ekonomicky provozovat ohromné lodní motory, které mnohdy dosahují velikosti rodinného domu. Ekonomice provozu tak sice učiníme zadost, ale rozhodně tím nepomůžeme našemu životnímu prostředí.

Výrazně ekologičtější alternativou spalovacích motorů je použití jaderného reaktoru. Za den provozu spálí jaderný reaktor přibližně palivo o objemu krabičky od zápalek, kupříkladu během čtyř let provozu urazila nákladní loď NS Otto Hahn na 22 kg uranu 250 tisíc námořních mil (přibližně 463 000 km, tj. asi 11,5 krát kolem Země). Nákladní lodě spálí desítky až stovky tun těžkých topných olejů denně.

Vezměme si konkrétní čísla. Nejvýkonnější jaderný ledoborec 50 let pobedy používá k výrobě elektřiny dva jaderné reaktory, které mají dohromady výkon 55,2 MW. K pohonu lodi slouží tři elektromotory o celkovém výkonu 52,8 MW (70 800 hp). Pro srovnání si vybereme nejvýkonnější ruský dieselelektrický ledoborec Krasin, který má podobné rozměry jako 50 let pobedy. V jeho podpalubí vyrábí devět vznětových motorů elektřinu pro tři elektromotory o celkovém výkonu 26,5 MW. Přitom při plavbě na moři spálí denně téměř 60 tun těžkých topných olejů nebo 10 tun těžké nafty.

Pokud bychom chtěli vzít v úvahu ledoborec spalující fosilní paliva, který má podobný výkon jako 50 let pobedy, přesunuli bychom se do Spojených států, kde jsou od 70. let. min. stol provozovány ledoborce Polar Sea a Polar Star. K pohonu používají buďto 6 dieselových motorů o celkovém výkonu 13 MW nebo tři plynové turbíny, dávající plavidlu výkon 56 MW. Spotřeba tohoto plavidla však běžně překračuje 100 tun paliva denně a v náročných ledových podmínkách může hravě překročit i 400 tun za den. Rusko nyní staví větší a výkonnější ledoborec, který ale bude mít minimální dopad na okolní prostředí. Je jím Arktika (třídy LK-60) se dvěma jadernými reaktory dodávajícími na lodní šroub výkon až 60 MW.

 

Další výhody jaderných ledoborců

Jaderné ledoborce mají i další přednosti, které se uplatní především v polárních oblastech, kde je například složité zajíždět do přístavu a doplňovat zde palivo. Z výměny paliva probíhající jednou za několik let dále těží jaderné ledoborce tím, že se plánování jejich činnosti neohlíží na návrat do přístavu. Jadernému ledoborci Arktika (třídy Arktika) se v roce 2000 podařilo být na moři mimo přístavy přesně jeden rok. Doba strávená na moři je totiž omezena prakticky jen zásobami potravin a odolností posádky, která čítá většinou kolem 140 mužů a žen.

Jak jsme si již všimli ze srovnání ledoborců 50 let pobedy a Krasin, jaderné ledoborce při stejných rozměrech disponují vyšším výkonem. Těží při tom z velké energetické hustoty jaderného paliva a kompaktnosti jaderného reaktoru. Ten sice vyžaduje speciální zařízení a objemné stínění, ale srovnání s nádržemi na topné oleje vychází ve prospěch jaderného reaktoru.

Na nákladních lodích, které bývají na cestě několik týdnů bývá problémem pitná voda. Mají několik možností, buďto se zdržují tím, že kvůli jejímu doplnění zajíždí do přístavů, nebo jim zabírají místo velké nádrže, nebo jim zabírá místo odsolovací stanice a potřebné palivo. Jaderné ledoborce tím netrpí, protože při plavbě v méně náročných podmínkách nevyužívají plný výkon reaktoru a mají tak dostatečnou rezervu elektřiny na odsolování mořské vody. Přebytky energie směřují například i na vytápění a osvětlení zimní zahrady, v níž si posádka během plavby pěstuje čerstvou zeleninu.

 

Historie civilních jaderných plavidel

Úvahy o použití jaderného reaktoru k pohonu lodí se objevily krátce po zahájení provozu prvních nevojenských jaderných reaktorů, které vyráběly elektřinu. V roce 1954 byla spuštěna první jaderná elektrárna na světě v ruském městě Obninsk, rok poté zprovoznili Američané první jadernou ponorku USS Nautilus a o další tři roky později vyplula z přístavu i první ruská jaderná ponorka K-3. V roce 1959 byla dokončena stavba jaderného ledoborce Lenin, který se stal první hladinovou lodí poháněnou jaderným reaktorem.

Zatímco Sovětský svaz se soustředil na rozvoj jaderných ledoborců, další země světa zkoušely uplatnit jaderný reaktor na palubě nákladních lodí. V roce 1961 byla dokončena americká NS Savannah, která nebyla zamýšlena jako skutečná nákladní loď, ale spíše jako ukázka provozu jaderných reaktorů na palubě civilních lodí. V roce 1970 experimentovalo s jaderným pohonem nákladních lodí i Německo, které dosáhlo většího úspěchu. NS Otto Hahn byl v provozu téměř deset let, během nichž navštívil mnoho zemí světa. Nebyl ale přijat v každém přístavu, takže převážel zboží především mezi rozvojovými zeměmi, které nebyly tak háklivé na jaderný reaktor skrývající se v trupu. Jeho provoz byl nakonec ukončen z ekonomických důvodů, protože tehdejší ceny ropy a fosilních paliv byly nízké a jejich skokové nárůsty za dob válek na Blízkém východě měly teprve přijít.

Dnes flotily jaderných ledoborců disponuje jenom Rusko. Ruská společnost Rosatomflot, která patří pod Státní korporaci pro jadernou energii Rosatom, provozuje šest jaderných ledoborců a jednu nákladní loď s jaderným pohonem.

Zdroj: Souvisime.cz

 

02
Ledoborec 50 let pobedy si dokáže prolomit cestu až 2,5 metrů silným ledem. (Zdroj: Poseidonexpeditions.com)
03
Strojovna ledoborce 50 let pobedy. (Zdroj: Poseidonexpeditions.ru)
04
Dieselelektrický ledoborec Krasin razící cestu pro obchodní lodě. (Zdroj: Maritimejournal.com)
05
Ledoborec Polar Star dokáže lámat led silný až dva metry. (Zdroj: USCG.mil)

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..