¿Cómo podrían 2 reactores nucleares proporcionar combustible para el USS Carl Winson, el buque de guerra estadounidense?

Answer 1

No soy experto en buques de guerra, pero una pequeña lectura me trajo los siguientes hechos:

1) el USS Carl Winson es un portaaviones estadounidense de clase Nimitz, con unos 90 aviones a bordo y una tripulación de 6000 personas (!). Probablemente el buque de guerra más avanzado de los Estados Unidos, y está en camino hacia el Lejano Oriente mientras escribimos.

2) está alimentado por dos reactores nucleares A4W. “A” = portaaviones, “4” = cuarto modelo de reactor de su fabricante, “W” = Westinghouse. Estos reactores de fisión nuclear producen unos 100 MW cada uno, y continuarán haciéndolo durante otros 15-20 años sin reabastecerse de combustible (¡eso me parece increíble!). Supongo que el avión usa combustible convencional (no nuclear), pero el barco no debe usar ningún combustible fósil. La potencia total de doscientos MW es suficiente, incluso si un reactor está fuera de servicio por mantenimiento, al otro le queda mucho.

3) ¡ha habido casi 7000 años de experiencia en reactores nucleares (!) En la Marina de los EE. UU., Sin un solo incidente nuclear!

Answer 2

Todo a bordo se alimenta directa o indirectamente desde los reactores o funciona con combustible para aviones.

El reactor propiamente dicho se calienta. El refrigerante primario (agua) lleva el calor a los generadores de vapor y luego regresa al núcleo para ser recalentado. En el generador de vapor, el agua del circuito secundario se calienta a vapor, tomando el calor del primario. Este vapor se usa para impulsar turbinas para mover el barco, para generar electricidad, impulsar bombas o para otras cargas, como catapultas, recalentadores para el servicio de vapor del barco (cocina, agua caliente, etc.).

Un transportista de clase Nimitz está diseñado para durar 50 años y se reabastecerá de combustible (nuclear) solo una vez.

La aeronave a bordo y los equipos de tipo motor pequeño (bombas portátiles contra incendios) funcionan con combustible para aviones. Debido a que el barco no necesita tanques de combustible para sí mismo, hay más espacio para el combustible para aviones.

Hay suficiente combustible para aviones a bordo para un día o dos de operaciones aéreas pesadas, luego viene un tanque de reabastecimiento y llena los tanques.

Answer 3

El reactor no “proporciona” el combustible para el barco. El reactor en sí ya ha sido alimentado. Como han dicho otros, el barco está diseñado para reabastecerse de combustible solo una vez en su vida útil.

El reactor nuclear A4W (portaaviones, modelo 4, Westinghouse (fabricante)), del cual hay dos en portaaviones clase Nimitz (como el Carl Vinson) , es algo poderoso.
Más o menos solo genera calor. Este calor se canaliza a través del agua a los generadores de vapor, también conocidos como calderas. Estos generadores de vapor producen, imagínense, vapor, que a su vez se canaliza para hacer girar grandes turbinas, al igual que con las centrales eléctricas civiles.

A diferencia de las centrales eléctricas civiles, estas no son solo para electricidad, sino que algunas de las turbinas también son los motores principales, que proporcionan propulsión para el barco.

El transportista también contiene una gran cantidad de combustible para aviones JP-5 (Jet Propellant, Tipo 5) para generadores diesel y aviones.

Answer 4

Comience con agua de mar, aire y energía.

Aísle H2O (agua de mar) y CO2 (aire) usando algo de energía.

Agregue energía y algunos conocimientos de química para crear CH4 y O2.

Polimerice el CH4, utilizando más conocimientos de energía y química, hasta que tenga cadenas de hidrocarburos de la longitud adecuada para el combustible que desea.

Hacer combustible no es muy difícil técnicamente. Económicamente solo tiene sentido con una fuente de energía excedente. Los portaaviones nucleares tienen el excedente de energía.

Editar:

La investigación naval actual está trabajando en una técnica que utiliza CO2 disuelto en agua de mar e hidrógeno, también del agua de mar. Hay múltiples rutas químicas que potencialmente podemos usar.