美國麻省理工學院海事聯盟發布全球首部民用核動力船舶安全手冊,為行業設定初步的統一安全標準,旨在彌合知識鴻溝,推動核能成為航運業零碳未來的可行選項。

商業航運占全球溫室氣體排放總量的3%。隨著該行業設定氣候目標并追求零碳未來,長期以來一直作為軍用艦艇動力來源的核能提供了一種誘人的解決方案。然而迄今為止,民用核動力船舶某些部件的設計安全一直缺乏清晰統一的公開指導文件。美國麻省理工學院(MIT)海事聯盟發布的核動力船舶安全手冊旨在改變這一現狀,為海上核推進裝置的安全標準確立標準。
MIT機械工程系William I. Koch講席教授、MIT海洋工程中心主任兼MIT海事聯盟聯合主任Themis Sapsis解釋道,“這本手冊是推動核能在海事行業應用的關鍵工具,其目標是為未來幾年核能和海事監管研發所需的關鍵領域提供堅實的初步安全基礎,為海事行業核動力推進做好準備。”
基于研究數據和標準,結合民用海上核能運行經驗,該手冊針對海事核能運行設計效能中的潛在問題及解決方案提供了獨特見解,這一議題在國際和國家層面正日益重要。
MIT機械工程系海軍建造與工程項目(2N)研究生、手冊作者之一Jose Izurieta表示,“目前現有的核能海事政策已經過時,且往往僅與特定技術(如壓水堆)掛鉤。隨著近期一些協議將民用海事核應用納入范疇,我希望這本手冊能為建立清晰、現代化的商用核動力船舶監管框架奠定基礎。”
MIT Atlantic Richfield能源研究職業發展教授兼公用事業高管反應堆技術課程主任Koroush Shirvan表示,“目前有30多個國家正在建設或規劃其首座反應堆,核能的全球認可度已達到前所未有的水平,這種發展勢頭對于統一核動力船舶及相應港口跨境安全規則至關重要。”
該手冊按章節劃分,涵蓋工程師將面臨的核安全與海事安全交叉領域的設計決策,審慎兼顧了技術實踐指導與政策考量。
MIT機械工程、船舶建造與工程實踐副教授Christopher MacLean指揮官表示,該手冊將為核動力商船的設計和運行提供標準化指南,這將使整個海事領域,特別是船舶設計師和海洋工程師顯著受益。
MacLean表示,“這將有助于加強安全規程、改進風險評估,并確保持續符合國際法規。同時也將促進工程師與監管機構之間的協作。總體而言,這將進一步強化核動力海事系統的可靠性、可持續性及公眾信任度。”
該手冊的主要作者Anthony Valiaveedu和合著者Nat Edmonds,均為MIT數據、系統與社會研究所(IDSS)技術政策碩士項目(TPP)的學生。二人還曾作為共同作者,于2025年早些時候發表論文,就核監管政策的制定提出了系統化建議。
Valiaveedu解釋道,“安全與技術必須齊頭并進,這一點至關重要。我們所做的是提供一個風險指引流程,為工程師和政策制定者開啟相關討論。”
合著者Izurieta表示,“最終,我希望這一框架能夠用于構建穩固的雙邊協議,使核動力推進技術得以蓬勃發展。”
對行業的影響
美國船級社(ABS)董事長兼首席執行官Christopher J. Wiernicki表示,“船舶設計人員需要信息來源以提升其對反應堆一回路設備的理解和設計能力,核動力船舶安全手冊的制定正是彌合這一知識鴻溝的重要舉措。正因如此,該文件對行業具有重大意義。”
ABS是美國海事行業的分級協會,為所有遠洋船舶制定準則并提供安全認證。ABS是麻省理工學院海事聯盟的創始成員之一。Capital Clean Energy Carriers Corp.、HD Korea Shipbuilding and Offshore Engineering和Delos Navigation Ltd.也是該聯盟的創始成員。創新成員包括Foresight-Group、Navios Maritime Partners L.P.、新加坡海事研究所和Dorian LPG。
Capital Clean Energy Carriers Corp首席執行官Jerry Kalogiratos表示,“在考慮航運業凈零排放框架時,核動力推進代表了一種潛在解決方案。當務之急仍是審慎調研,并將安全與監管標準置于首位。作為先行者,我們正在探索所有可能性。本手冊為開發核動力商船奠定了技術基礎。”
HD Korea Shipbuilding and Offshore Engineering高級副總裁Sangmin Park表示,“核動力船舶安全手冊標志著連接卓越造船技術與核安全的突破性里程碑。它將推動全球產學研協作,為安全邁進核能海事時代鋪平道路。”
麻省理工學院海事中心
MIT一個多世紀以來一直是船舶研究與設計的領先中心,該機構當前的研究工作代表了流體力學與水動力學、聲學、海洋工程力學、海洋機器人技術與傳感器、海洋觀測與預報等領域的重大進展。包括該手冊在內的海事聯盟項目,反映了美國重振造船業與商業航運業的戰略重點。
MIT海事聯盟于2024年成立,匯聚麻省理工學院與海事行業領軍機構,共同探索數據驅動策略以減少有害排放、優化船舶運營并支持經濟發展重點。
Sapsis表示,“我們最重要的努力之一是開發相關技術、政策和法規,使商用船舶的核動力推進成為現實。過去一年中,我們組建了一個跨學科團隊,匯集了來自全校各院系的教師和學生。這項工作的成果之一就是這份非常詳盡的文件,為如何安全實施此類工作提供了具體指導。”
該手冊的貢獻者來自多個學科及MIT多個院系、實驗室與研究中心,包括海洋工程中心、IDSS、機械工程系的2N課程項目、麻省理工技術政策項目以及核科學與工程系。
麻省理工學院教員Buongiorno表示,“驗證核動力推進在民用船舶領域的可行性,需要確保技術、經濟性和監管體系三方面的完善。本手冊為建立健全的監管框架作出了重要的初步貢獻。”
Edmonds表示,“我們很幸運能夠擁有來自眾多領域的學生團隊和知識淵博的教授。在開始編寫手冊大綱之前,我們進行了大量檔案和歷史研究,以了解核動力船舶的現有法規和整體發展歷程。我們發現的一些最相關文獻寫于1975年之前,其中許多都保存在NS Savannah號船舶的檔案庫中。”
NS Savannah號建于1950年代末期,作為核能和平應用潛力的示范項目,是全球首艘核動力商船。該船于1959年7月21日首次下水,比首艘民用核動力船舶,蘇聯破冰船Lenin號晚兩年問世,并于1971年退役。
該項目的歷史背景十分重要,因為當前為船舶推進設想的反應堆技術與美國海軍使用的傳統壓水堆存在顯著差異。這些新型反應堆不僅面向海事應用開發,同時也為陸上港口和數據中心提供動力。它們均采用低富集度鈾燃料并具備非能動冷卻特性。Sapsis指出,對海事行業而言,相關技術已經成熟,安全可靠且具備實施條件。
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