烽火问鼎计划 “小型核反应堆不仅可以用于潜艇和航空母舰,还可以用于巡洋舰或护卫舰等较小的舰船。这项创新将使我们在全球范围内独树一帜。”这是芬坎蒂尼集团(Fincantieri)首席执行官皮耶罗贝托·福尔吉耶罗在乌迪内由意大利工业联合会和专门从事核能研究的Newcleo公司组织的一次会议上发表的讲话。每天认识一件兵器
在此次会议上,福尔吉耶罗首次提到了“密涅瓦”(Minerva)项目,该项目旨在“评估新一代核反应堆在军舰上的集成可行性”。Minerva是意大利国防部的一个缩写,代表“武装舰艇核能装置的海军化”(Marinizzazione di Impianto Nucleare per l’Energia a boRDo di Vascelli Armati)。这一项目属于意大利2023年国家军事研究计划的一部分。总合同金额为200万欧元,但分为三个阶段:
第一阶段:研究新一代核反应堆在舰艇上的应用可能性
第二阶段:设计核动力作战舰艇的概念模型
第三阶段:比较传统动力舰艇与核动力舰艇的技术优势与限制
第一阶段价值约50万欧元,计划在30个月内完成。简而言之,该计划的目标是探索并开发先进小型核反应炉的可行性,以供未来意大利海军的舰艇与潜舰使用。该计划将利用Ansaldo Nucleare公司在ALFRED第四代铅冷却快中子反应堆(LFR)方面的技术进展,这项技术目前已在意大利研发中。这类反应堆强调模块化与安全性,未来可能成为意大利海军舰队的核心动力来源,预计在2030至2040年间投入使用,并与「下一代潜艇」(NGS)计划同步发展,该计划预计于2040年推出新型潜艇。
铅冷快堆用熔铅代替传统反应堆的水冷却剂在低压下运行,因此爆炸的可能性极小。此外,堆芯熔化的可能性极小,因为液态铅与冷水接触后会冷却并凝固,包裹反应堆堆芯,防止核材料释放到环境中。LFR还可实现闭合燃料循环,可以再利用上一代核电站的乏燃料,减少核废料的产生,提升可持续性。
功率:300 兆瓦热功率(125 兆瓦电功率)
初级回路温度:400 ‒ 480ºC
次级回路温度:335 ‒ 450ºC
蒸汽循环效率超过 40%
获得Minerva合同的A.T.S.公司联合体由Fincantieri作为主承包方,其他成员包括Cetena(Fincantieri集团的研发公司)、Ansaldo Nucleare和Rina Services,这三家公司均位于热那亚。该联合体的合作方还包括热那亚大学。
在意大利海军装备司令部(Navarm)关于Minerva项目的文件中提到,目前已有大量采用传统核能技术的外国舰艇和潜艇(如中国、印度、法国、英国、美国和俄罗斯的核动力航母和潜艇),但现在需要研究小型模块化反应堆(Small Modular Reactor,简称SMR,即【图5和图6】Newcleo正在研发的30兆瓦核电池,准备应用于民用货船)的可行性。
根据Ansaldo Nucleare的预测,这些小型模块化反应堆将在2030年前商业化,并因其小型化特点可取代不仅是大型舰艇的发动机和发电机,还可用于较小的舰艇,这正是福尔吉耶罗所提到的舰艇类型。此外,众所周知,军用技术往往是未来民用应用的先驱。
如果可行性研究取得成功,Minerva项目将进入第二阶段,即核动力舰艇原型的设计。最后是第三阶段:“对比现有舰艇与核动力解决方案”。Navarm表示,该项目的成果将有助于评估在舰艇上集成此类技术的优势和劣势。此外,所获得的研究成果还可应用于其他类型的舰艇。Fincantieri、Rina和Newcleo此前已在2023年签署了一项协议,研究小型模块化反应堆在海上船舶领域的应用。
福尔吉耶罗表示:“在Fincantieri的愿景中,海上核能发展与陆上核能发展是并行的。今年,我们的目标是不断提高海上核能项目的知名度。”他认为,这项技术是“造船业的一项战略性推动力”,重点关注创新、安全和卓越的工程技术,适用于国防和民用领域。通过与国内外机构合作,Fincantieri希望推动“先进核能解决方案的实现,使意大利在欧洲能源和工业转型中发挥核心作用”。