全球航运业占温室气体排放总量的3%，随着该行业设定气候目标并追求无碳未来，核能——这一长期用于军用船舶的能源——呈现出诱人的解决方案。然而，迄今为止，还没有明确的统一公开文件可供指导民用核动力船舶某些部件的设计安全。麻省理工学院(MIT)海事联盟发布的《核动力船舶安全手册》旨在改变这一现状，为海事核动力安全设定标准。
革命性手册填补行业空白
"这本手册是支持核能在海事行业采用的关键工具，"MIT机械工程系Themis Sapsis教授解释道，他同时担任MIT海洋工程中心主任和MIT海事联盟联合主任。"目标是为基础安全提供强有力的支持，为未来几年需要核能和海事监管研究与开发的关键领域做好准备，以推动海事行业的核动力应用。"
该手册利用研究数据和标准，结合民用海事核操作中的经验，提供了关于海事核操作设计效能潜在问题和解决方案的独特见解，这是一个在国家及国际舞台上日益重要的主题。
"目前存在的核-海事政策已经过时，并且通常仅与特定技术相关联，比如压水反应堆，"机械工程系海军建造与工程(2N)项目研究生、手册作者之一Jose Izurieta表示。"随着最近美英技术繁荣协议现在包括民用海事核应用，我希望这本手册能为建立清晰、现代的核动力商用船舶监管框架奠定基础。"
国际合作推动核能船舶发展
美国和英国最近签署的谅解备忘录呼吁探索"先进核能的新应用，包括民用海事应用"，并要求双方在"建立国际标准的领导作用、参与者领土之间可能建立的海运走廊以及加强参与者国防设施的能源弹性"方面发挥主导作用。
"美英核能海运走廊为与立法者合作建立关键框架提供了绝佳机会，这将使美国能够投资于核动力商船——这将重塑美国在造船领域的地位，"Fotini Christia表示，她是福特国际社会科学教授、数据、系统与社会研究所(IDSS)主任，也是MIT海事联盟联合主任。
"现在已有30多个国家正在建设或计划建设其首个反应堆，核能的全球接受度前所未有——这种势头对于协调核动力船舶及其 respective港口的跨境安全规则至关重要，"Koroush Shirvan表示，他是MIT能源研究大西洋里奇菲尔德职业发展教授和公用事业高管反应堆技术课程主任。
技术与政策并重
该手册分为多个章节，涵盖了工程师将遇到的核能和海事安全设计决策重叠领域，谨慎地在技术指导和政策考虑之间取得平衡。
MIT机械工程、海军建造与工程实践副教授Christopher MacLean表示，该手册将为整个海事社区，特别是船舶设计师和海洋工程师，提供针对核动力商用船舶设计和操作的标准化指导。
"这将有助于加强安全协议，改进风险评估，并确保与国际法规的一致性合规，"MacLean说。"这也将有助于促进工程师和监管机构之间的合作。总体而言，这将进一步增强核动力海事系统的可靠性、可持续性和公众信任。"
手册主要作者Anthony Valiaveedelta和合著者Nat Edmonds都是IDSS内MIT技术与政策项目(TPP)的硕士生。这对搭档也是今年早些时候在《科学政策评论》上发表的一篇论文的合著者，该论文为核监管政策的发展提供了结构化建议。
"安全和技术需要齐头并进，"Valiaveedelta解释道。"我们所做的是提供一种基于风险的方法，为工程师和政策制定者开始这些讨论。"
"最终，我希望这个框架能被用来建立国家之间的强大双边协议，使核动力推进能够蓬勃发展，"合著者Izurieta说。
行业影响
"海事设计师需要信息来源来提高他们理解和设计反应堆主要部件的能力，而《核动力船舶安全手册》的开发是弥合这一知识鸿沟的良好一步，"美国船级社(ABS)主席兼首席执行官Christopher J. Wiernicki表示。"因此，它是行业的重要文件。"
作为海事行业的美国船级社，ABS为所有远洋船舶制定标准并提供安全认证。ABS是MIT海事联盟的创始成员之一。Capital Clean Energy Carriers Corp.、HD韩国造船与海洋工程和Delos Navigation Ltd.也是联盟创始成员。创新成员包括Foresight-Group、Navios Maritime Partners L.P.、新加坡海事研究所和多利安LPG。
"当我们考虑航运业的净零框架时，核动力推进代表了一种潜在的解决方案。谨慎调查仍然是首要任务，安全和监管标准处于最前沿，"Capital Clean Energy Carriers Corp.首席执行官Jerry Kalogiratos表示。"作为先行者，我们正在探索所有选择。这本手册为核动力商用船舶的开发奠定了技术基础。"
HD韩国造船与海洋工程高级副总裁Sangmin Park表示："《核动力船舶安全手册》标志着连接卓越造船和核能安全的开创性里程碑。它促进了行业与学术界之间的全球合作，为核能海事时代的安全发展铺平了道路。"
MIT在海事领域的百年传承
MIT一个多世纪以来一直是船舶研究和设计的领先中心，学院今天的工作在流体力学和流体动力学、声学、海洋力学、海洋机器人和传感器以及海洋感知和预报方面代表了显著进展。海事联盟项目，包括这本手册，反映了旨在重振美国造船和商业海事行业的国家优先事项。
2024年启动的MIT海事联盟将MIT和海事行业领导者聚集在一起，探索数据驱动策略以减少有害排放、优化船舶运营并支持经济优先事项。
"我们最重要的努力之一是开发技术、政策和法规，使商用船舶的核动力推进成为现实，"Sapsis说。"在过去一年里，我们组建了一个跨学科团队，汇集了学院各院系的教职员工和学生。这项努力的结果之一就是这份非常详细的文件，提供了关于如何安全实施此类努力的详细指导。"
手册贡献者来自多个学科和MIT院系、实验室和研究中心，包括海洋工程中心、IDSS、机械工程系2N项目、MIT技术与政策项目以及核科学与工程系。
历史背景与现代技术
项目的历史背景很重要，因为今天为海事推进设想的反应堆技术与美国海军使用的传统压水反应堆有很大不同。这些新反应堆不仅在海事背景下开发，还用于为陆地上的港口和数据中心供电；它们都使用低浓缩铀，并且是被动冷却的。
对于海事行业，Sapsis说："技术已经存在，它是安全的，并且已经准备就绪。"
NS Savannah建于1950年代末，作为和平利用核能潜力的示范项目，是第一艘核动力商船。Savannah于1959年7月21日首次下水，比第一艘核动力民用船苏联破冰船列宁号晚两年，并于1971年退役。
在开始手册大纲之前，我们进行了大量的档案和历史研究，以了解现有的核船法规和总体情况，"Edmonds说。"我们发现的一些最相关的文件写于1975年之前，其中许多文件存储在NS Savannah的风箱中。"
开放获取与未来展望
《核动力船舶安全手册》可在MIT海事联盟网站和MIT图书馆公开获取。
"证明核动力推进对民用船舶的可行性将需要正确掌握技术、经济和法规，"Buongiorno说。"这本手册是为健全监管框架发展做出的一项有意义的初步贡献。"
随着全球航运业寻求减少碳足迹的解决方案，核能作为一种成熟的低碳能源，正重新进入海事行业的视野。《核动力船舶安全手册》的发布标志着这一进程的重要里程碑，为安全、可持续的核能船舶未来铺平了道路。
