Lata pięćdziesiąte XX wieku były szczytem ery atomowej. Ford Motor Company, patrząc w przyszłość, widział świat napędzany energią rozszczepienia. Nie tylko o tym myśleli. Stworzyli koncepcję. Ford Nucleon.
To nie był żart. Ford twierdził, że przyszłe reaktory będą bardziej kompaktowe. Będą lżejsze, bezpieczniejsze i bardziej przenośne. Projekt obejmował montaż kapsuły energetycznej w tylnej części samochodu. Nie ma już stacji benzynowych. Tylko koncentratory ładowania. Ford obiecał zasięg 5000 mil przed koniecznością wymiany paliwa lub ponownego naładowania. Dzika postać jak na tamtą epokę.
Czy stworzyli prototyp jazdy? Nie. Zbudowali model w zmniejszonej skali. Połowa wielkości prawdziwego samochodu. I pozostała modelką.
Dlaczego warto ponownie rozważyć energię jądrową dla samochodów
To brzmi jak science fiction. Fabuła złego filmu. Ale kryzys energetyczny jest realny. Zmiany klimatyczne nie zwalniają. Eksperci patrzą na stare technologie nowymi oczami. Energetyka jądrowa może powrócić. Nie tylko dla sieci energetycznych. Ale także dla pojazdów.
Przy odpowiedniej regulacji jest czysto. To jest niedrogie. Jest stosunkowo bezpieczny. Dlaczego więc nie zainstalować go w swoim samochodzie?
Spójrz, jak inne kraje wykorzystują energię jądrową. To nie tylko wielkie elektrownie czy lotniskowce. Zarówno były ZSRR, jak i USA wykorzystywały małe reaktory do zasilania satelitów. Satelity spadają. Rozpadają się na kawałki. Szybko stało się to przedmiotem kontrowersji. Ale technologia zadziałała.
Istnieją specjalistyczne reaktory, które zapewniają ogrzewanie domów w regionach o ekstremalnie niskich temperaturach. Istnieją zakłady pilotażowe, które próbują przekształcić węgiel w gaz przyjazny dla środowiska. To są reaktory badawcze. Dowodzą, że wykorzystanie energii jądrowej na małą skalę jest możliwe. Badają je naukowcy. Szukają sposobów na przystosowanie tej technologii do użytku drogowego.
Jak energia nuklearna może zasilać nowoczesne pojazdy
Niekoniecznie chodzi o włożenie do bagażnika miniaturowej bomby. Istnieją trzy różne ścieżki rozwoju.
- Wodór jądrowy : Wykorzystanie energii jądrowej do rozszczepienia wody. Tworzenie czystego, bezpiecznego i niedrogiego paliwa wodorowego. Jeździsz na wodorze. Część nuklearna pozostaje w elektrowni.
- Ładowanie poprzez wtyczkę : Reaktory jądrowe zasilają stacje, do których podłączasz samochód elektryczny. Wysoce wydajne akumulatory. Czyste źródło energii.
- Reaktory pokładowe : Najtrudniejsza część. Naukowcy mogliby stworzyć miniaturową elektrownię jądrową. Zainstaluj go bezpośrednio w samochodzie.
Przeszkodą nie jest fizyka. To inżynieria i strach publiczny.
Większość ludzi, słysząc słowo „jądrowy”, myśli o Czarnobylu. Nie myślą o zasięgu 5000 mil, jaki obiecał Nucleon. Nie myślą o zerowej emisji z rury wydechowej.
Ford Nucleon był fantazją. Jednak problemy, które próbował rozwiązać, nadal istnieją. Niepokój ponad zasięgiem. Uzależnienie od paliw kopalnych. Zanieczyszczenie powietrza.
Niektórzy mogą zapytać, czy nagroda jest warta ryzyka. Może. A może nie. Od 1955 roku technologia się zmieniła. Reaktory są teraz bardziej kompaktowe. Systemy bezpieczeństwa są lepsze. Ale pomysł pozostaje radykalny.
Musimy przyjrzeć się korzyściom. I problemy na dużą skalę. Plusy i minusy nie są zrównoważone. Są złożone.
Fizyka dojazdów do pracy w elektrowni jądrowej: dlaczego to nie zadziała (jeszcze)
Teoretyczna koncepcja samochodu nuklearnego wygląda kusząco. Tankujesz tylko raz. Być może dwa razy w ciągu dekady. Źródło paliwa? Wysoko wzbogacony uran. Jeden funt tej substancji może napędzać lotniskowiec lub łódź podwodną przez wiele lat. Zmniejsz go, zapewnij odpowiednią ochronę i masz pojazd, który nie emituje żadnych zanieczyszczeń z rury wydechowej. Jest zawsze włączone. Brak kluczyka do stacyjki. Tylko ciągły, cichy szum rozszczepienia.
Ale jest pewien haczyk. Ogromny.
Radioaktywność nie dba o Twoje codzienne dojazdy do pracy.
Aby utrzymać kierowcę przy życiu, samochód potrzebuje ochrony. Nie w małym. Mówimy o ciężkiej, gęstej ochronie stosowanej w elektrowniach i okrętach wojennych. Standardowy reaktor jądrowy wykorzystuje trzy warstwy zabezpieczeń oraz betonową powłokę zabezpieczającą o grubości kilku stóp. Przepisy amerykańskie wymagają tego w przypadku stacji cywilnych. Reaktory wojskowe są sklasyfikowane, ale wiemy, że wykorzystują znaczną masę do zatrzymania promieniowania.
Wlać tyle ołowiu, betonu lub polietylenu wzbogaconego w bor do sedana? Samochód nie ustąpi. Zamieni się w cegłę.
Obrona musi zrobić więcej niż tylko zatrzymać promienie gamma. Musi wytrzymać trzęsienia ziemi. Musi być uszczelniony, aby zapobiec przedostawaniu się cząstek radioaktywnych do kabiny. I powinien pozostać nienaruszony podczas kolizji przy dużej prędkości.
Zagrożenia bezpieczeństwa i problem brudnej bomby
Załóżmy, że inżynierowie rozwiązują problem wagi. Teraz stoimy przed murem bezpieczeństwa.
Obecność przenośnych ilości materiałów rozszczepialnych na drogach publicznych jest koszmarem dla agencji wywiadowczych. Do zbudowania brudnej bomby nie jest potrzebny uran nadający się do użycia w broni. Nisko wzbogacony uran rozprowadzony wzdłuż autostrady przy użyciu konwencjonalnych materiałów wybuchowych tworzy strefę katastrofy radiacyjnej. Twój nuklearny sedan staje się potencjalną bronią masowego rażenia czekającą na przechwycenie.
Następnie mamy scenariusz wypadku.
Jeśli w wyniku katastrofalnego wypadku ochrona zawiedzie, nie będziesz miał do czynienia tylko z całkowicie zniszczonym pojazdem. Występuje lokalny wyciek promieniowania. Czy pojemnik będzie w stanie pomieścić promieniowanie? Najprawdopodobniej nie. Nie w przypadku zderzenia bocznego przy prędkości 60 mil na godzinę.
Problemy z infrastrukturą
Nawet jeśli zignorujemy fizykę i bezpieczeństwo, logistyka pozostaje napięta.
Kto zajmie się wypalonym paliwem? Pozostaje radioaktywny przez setki lat. Nie można go po prostu wyrzucić na śmietnik. Przedsiębiorstwa energetyczne, producenci samochodów i rządy będą musiały stworzyć od podstaw ujednoliconą, bezpieczną sieć recyklingu.
Porównaj to ze stacją benzynową. Albo ładowarkę do samochodu elektrycznego.
Budowa nowej infrastruktury jądrowej trwa do 10 lat. Koszty początkowe są astronomiczne. Ponowne zainteresowanie energią jądrową już spowodowało wzrost cen uranu. Ekonomia po prostu nie jest skalowalna dla pojedynczego pojazdu konsumenckiego.
Jak to właściwie będzie działać?
Gdybyś zdecydował się to zbudować, jak by to działało?
Minireaktor będzie wykorzystywał wiązkę uranu do podgrzewania wody. Ta woda zamienia się w parę. Para obraca turbinę. Turbina obraca generator. Elektryczność.
Możesz też pominąć generator. Do napędzania silnika używaj bezpośrednio przegrzanej pary. Ale wtedy będziesz potrzebować osobnego źródła zasilania dla reflektorów, klimatyzacji i elektroniki.
To mini elektrownia atomowa na czterech kołach.
Złożony. Ciężki. Niebezpieczny.
Werdykt
Samochody nuklearne pozostają science fiction. Nie dlatego, że nie potrafimy dzielić atomów. Możemy. Robimy to codziennie.
Dzieje się tak dlatego, że zabezpieczenie unieruchamia samochód. Zagrożenia bezpieczeństwa sprawiają, że jest to nielegalne. Zarządzanie odpadami sprawia, że jest to niepraktyczne.
Lepiej pozostać przy bateriach litowo-jonowych. Albo wodór. Lub po prostu spalaj olej, aż jedna z tych opcji zadziała.
Marzysz o samochodzie, który nigdy nie wymaga tankowania? Istnieje. Tylko nie na twoim podjeździe.
