DNV : L’énergie nucléaire pourrait offrir une voie pour atteindre les objectifs de GES de l’OMI

Un porte-conteneurs propulsé par la fusion offre un potentiel de coûts de transport inférieurs, un service plus rapide et zéro émission dans l’air, a déclaré DNV dans son rapport d’avancement technologique sur les technologies clés des systèmes énergétiques visant à atteindre les objectifs mondiaux de décarbonation..

L’une de ces technologies comprend l’énergie nucléaire, qui, selon DNV, pourrait offrir une voie supplémentaire pour atteindre les objectifs de GES de l’OMI pour le transport maritime, tout en supprimant l’incertitude commerciale due à la volatilité des coûts du combustible.

L’énergie nucléaire pourrait être un choix de décarbonisation efficace pour les plus gros navires de la flotte mondiale tels que les porte-conteneurs, les vraquiers et éventuellement les pétroliers et les navires de croisière.

Comme expliqué, un nombre relativement faible de navires nucléaires aurait un impact significatif sur les émissions mondiales., sachant que les 1 000 navires les plus grands représentent environ 10 % des émissions mondiales du transport maritime et environ 0,3 % des émissions mondiales.

Il serait également bien évolutif avec un coût minimal, de sorte que la vitesse du navire peut être plus élevée (par exemple, 30 à 35 nœuds), ce qui réduirait les temps de transit et augmenterait la capacité de transport.

« Avec l’augmentation de la capacité de transport, un navire à propulsion nucléaire pourrait également gérer une plus grande partie de la demande mondiale de transport maritime et, en tant que tel, avoir un impact environnemental positif au-delà de celui du navire lui-même. » DNV a déclaré dans le rapport.

Le rapport fournit un exemple de concept de porte-conteneurs à fusion (FPCV) basé sur la configuration d’un navire conventionnel de 20 000 EVP.

Le concept est à l’étude en partenariat avec ABB, General Fusion, JMU et NYK.

Dans le cadre du concept de conception, le moteur à fusion serait placé au milieu du navire, en dessous et à l’avant du rouf, dans un espace scellé. Une centrale à vapeur comprenant des échangeurs de chaleur, des turbines à vapeur et des générateurs serait située à côté de la salle des machines à fusion.

La capacité nominale d’EVP est réduite à 19 338 EVP par rapport au navire de référence en raison d’une salle des machines plus grande. Six moteurs électriques dans la salle des machines arrière entraînent des hélices jumelles, et la centrale électrique auxiliaire est dimensionnée pour faciliter un démarrage à froid du système de fusion et est également disposée sous le rouf.

Les principaux composants de la centrale à fusion proposée sont le moteur à fusion, le système d’alimentation en carburant comprenant l’injecteur à plasma, la boucle de vapeur pour les pistons du moteur à fusion et la boucle de métal liquide connectée aux échangeurs de chaleur.

Sur la base de l’analyse économique menée par DNV à l’aide de trois scénarios de prix du carburant différents, un FPCV offre des coûts cumulés inférieurs à ceux des cas conventionnels après 5 ans, permettant éventuellement d’économiser environ 1 milliard de dollars après 15 ans. Les scénarios de prix du carburant haut/bas changent le point mort à 3/10 ans, respectivement.

L’analyse portait sur des routes commerciales entre l’Asie de l’Est et l’Europe avec moins d’escales portuaires, y compris autour du cap de Bonne-Espérance, en utilisant une vitesse de 28 nœuds.

Trois scénarios de prix du carburant ont été établis pour le scénario de référence sur la période 2031 à 2050, avec une augmentation annuelle de 1 %. Le prix bas du carburant correspond à une récente prévision à long terme du prix du pétrole brut par BP, tandis que le prix élevé du carburant serait plus proche du prix des futurs carburants alternatifs.

L’analyse coûts-avantages comprenait les coûts d’investissement (coque, équipement, centrale de fusion, centrale à vapeur, systèmes électriques et moteurs) et les coûts d’exploitation (carburant, CO2, redevances du canal de Suez, maintenance, équipage) ainsi que la compensation des différences de capacité et d’EVP. les coûts d’inventaire induits par la vitesse.

Des risques

Selon une analyse d’identification des dangers, les risques les plus élevés pour la vie humaine et les biens dans le cas d’un FPCV provenaient de i) une infiltration d’eau après une collision avec un métal liquide fuyant pour créer une explosion de vapeur, et ii) une fuite de vapeur due à une défaillance de l’équipement. .

Le risque commercial le plus élevé identifié était lié au grand volume de rejet d’eau de refroidissement dans le port, ce qui pourrait ne pas être acceptable.

Le risque de prolifération nucléaire est une autre préoccupation pour le nucléaire
navires propulsés, cependant, il y a des indices que plusieurs des nouvelles conceptions peuvent potentiellement fonctionner en utilisant de l’uranium ou du thorium non enrichi, ou même du combustible nucléaire usé qui est aujourd’hui stocké.

« L’avantage de l’utilisation de combustibles non enrichis est que les installations d’enrichissement, qui peuvent produire de l’uranium de qualité militaire, peuvent être complètement évitées. En tant que telle, la technologie nucléaire à bord des navires de haute mer devrait être choisie et développée de manière à s’appuyer le moins possible sur des combustibles enrichis et à produire le moins possible de matières d’armement en fonctionnement,», note le rapport.

DNV estime qu’un petit réacteur modulaire (SMR) utilisant la technologie des réacteurs à sel fondu est prometteur pour réduire les émissions de la flotte maritime mondiale.

« Une analyse supplémentaire et continue sera clairement nécessaire à mesure que le niveau de maturité technologique des technologies nucléaires modulaires progressera et que le coût des autres solutions zéro émission deviendra plus clair », DNV ajouté.

« De plus, plusieurs nouvelles technologies de réacteurs doivent d’abord être
développé et exploité à terre avant qu’une expérience suffisante ne soit disponible pour guider la perception du public, les risques et les coûts associés à l’expédition du nucléaire.

Historiquement, l’énergie nucléaire terrestre est l’un des moyens de production d’électricité les plus sûrs et sans doute les plus propres, même si la perception du public de ce bilan peut ne pas refléter cela. Par conséquent, l’acceptation sociale de la technologie pourrait être l’un des principaux obstacles à une plus grande adoption dans le secteur.

Le rapport de DNV met en évidence 10 technologies clés de transition énergétique qui devraient se développer, rivaliser et interagir au cours des cinq prochaines années si les économies mondiales veulent atteindre les objectifs de réduction des émissions.

Ils comprennent la croissance de l’électricité à partir d’énergies renouvelables telles que l’énergie solaire, l’éolien flottant, les déchets en carburant et les matières premières, l’utilisation de pipelines pour les gaz à faible teneur en carbone, les réseaux HVDC maillés et les nouvelles technologies de batterie.

L’utilisation de l’énergie prend en compte la production d’hydrogène vert et la mise à l’échelle des systèmes de capture du carbone pour décarboner efficacement la fabrication ainsi que la production d’énergie. Il examine également les nouvelles technologies de transport maritime et l’augmentation continue des véhicules électriques et leur intégration aux réseaux électriques.

« Le monde doit passer plus rapidement à un système énergétique profondément décarboné, en réduisant les émissions d’environ 8 % chaque année pour assurer un avenir énergétique conforme à l’ambition de 1,5 degré fixée dans le cadre de l’Accord de Paris. » Rémi Eriksen, », déclare le président du groupe et PDG de DNV.

« Les technologies qui ont le potentiel de décarboniser le système énergétique mondial sont bien connues. Le défi consiste à savoir comment et quand mettre en œuvre ces technologies, qui sont à différents stades de maturité, et à gérer la manière dont elles interagissent et dépendent les unes des autres. Comprendre cela permettra à l’industrie, aux gouvernements et à ceux qui financent la transition de prioriser efficacement leurs efforts, d’atteindre les réductions d’émissions requises cette année, l’année prochaine et chaque année jusqu’au milieu du siècle.

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