Ένα πυρηνοκίνητο υποβρύχιο μπορεί να εξαφανιστεί κάτω από τον ωκεανό και να παραμείνει εκεί για εβδομάδες ή και μήνες χωρίς να αναδυθεί. Σε αντίθεση με τα συμβατικά υποβρύχια, δεν χρειάζεται να ανεβαίνει τακτικά στον αέρα ή στην επιφάνεια για να επαναφορτίσει τις μπαταρίες του.
Ποιο είναι το μυστικό
Το μυστικό δεν είναι απλώς ο πυρηνικός αντιδραστήρας. Ένα πυρηνικό υποβρύχιο είναι ουσιαστικά ένα αυτοτελές περιβάλλον που μπορεί να παράγει τη δική του ενέργεια, οξυγόνο και γλυκό νερό, μεταφέροντας παράλληλα αρκετά τρόφιμα και προμήθειες για να κρατήσει το πλήρωμά του ζωντανό για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Η πυρηνική ενέργεια εξαλείφει τον μεγαλύτερο περιορισμό
Η θεμελιώδης διαφορά είναι ο τρόπος με τον οποίο το υποβρύχιο παράγει ενέργεια. Τα συμβατικά ντιζελοηλεκτρικά υποβρύχια χρειάζονται ατμοσφαιρικό οξυγόνο για να λειτουργήσουν τους ντιζελοκινητήρες τους, ενώ οι μπαταρίες τους τελικά πρέπει να επαναφορτιστούν.
Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας, αντίθετα, παράγει θερμότητα μέσω πυρηνικής σχάσης και δεν χρειάζεται ατμοσφαιρικό οξυγόνο για να λειτουργήσει. Αυτό επιτρέπει στο υποβρύχιο να συνεχίζει να παράγει ενέργεια ενώ είναι πλήρως βυθισμένο.
Σε ένα τυπικό ναυτικό σύστημα αντιδραστήρα, η θερμότητα από τον αντιδραστήρα μεταφέρεται στο νερό σε ένα ξεχωριστό σύστημα ατμού. Ο ατμός που προκύπτει κινεί τουρμπίνες, οι οποίες παρέχουν πρόωση και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια για τα άλλα συστήματα του υποβρυχίου. Ο ατμός στη συνέχεια συμπυκνώνεται ξανά σε νερό και επαναχρησιμοποιείται σε κλειστό κύκλο.
Αυτό δίνει στα πυρηνικά υποβρύχια ουσιαστικά απεριόριστη εμβέλεια από το καύσιμο του αντιδραστήρα τους σε σύγκριση με τα συμβατικά υποβρύχια. Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ αναφέρει ότι οι σύγχρονοι πυρήνες ναυτικών αντιδραστήρων μπορούν να διαρκέσουν περισσότερο από 1 εκατομμύριο μίλια, αν και η πραγματική διάρκεια ανάπτυξης του υποβρυχίου περιορίζεται από άλλους παράγοντες.
Αλλά τι για το οξυγόνο;
Το πλήρωμα το χρειάζεται ακόμα, φυσικά. Εδώ είναι που το υποβρύχιο γίνεται περισσότερο σαν ένα μικροσκοπικό τεχνητό οικοσύστημα. Τα σύγχρονα υποβρύχια μπορούν να παράγουν οξυγόνο επί του σκάφους, επιτρέποντας στο πλήρωμα να αναπνέει χωρίς να αντλεί φρέσκο οξυγόνο από την ατμόσφαιρα. Ταυτόχρονα, τα συστήματα απομακρύνουν το διοξείδιο του άνθρακα και άλλους ρύπους από τον κλειστό αέρα.
Η ιστορική αναφορά του Ναυτικού των ΗΠΑ για τις επιχειρήσεις υποβρυχίων σημειώνει ότι τα σύγχρονα σκάφη χρησιμοποιούν εξοπλισμό για την παραγωγή καθαρού αέρα, την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα και το φιλτράρισμα δυνητικά επιβλαβών ατμών.
Ο αντιδραστήρας είναι ιδιαίτερα χρήσιμος εδώ επειδή η τεράστια ενεργειακή του παροχή μπορεί να τροφοδοτεί αυτά τα συστήματα υποστήριξης ζωής συνεχώς. Με άλλα λόγια, το υποβρύχιο δεν χρειάζεται να διατηρεί το οξυγόνο του απλώς και μόνο επειδή βρίσκεται κάτω από το νερό. Διαθέτει συστήματα σχεδιασμένα να διατηρούν συνεχώς την ατμόσφαιρα μέσα στο σκάφος.
Πώς αποκτούν γλυκό νερό;
Το νερό είναι ένας άλλος πόρος που θα μπορούσε γρήγορα να γίνει πρόβλημα για ένα πλήρωμα που περνάει μήνες κάτω από το νερό. Τα σύγχρονα πυρηνικά υποβρύχια μπορούν να παράγουν γλυκό νερό από θαλασσινό νερό, χρησιμοποιώντας συστήματα απόσταξης επί του σκάφους.
Το Ναυτικό των ΗΠΑ λέει ότι αυτή η δυνατότητα, σε συνδυασμό με την παραγωγή οξυγόνου, επιτρέπει σε ένα πυρηνικό υποβρύχιο να λειτουργεί ανεξάρτητα από την ατμόσφαιρα της Γης για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Επομένως, μπορεί να παραχθεί γλυκό νερό για πόση και άλλες ανάγκες επί του πλοίου, αντί να μεταφέρεται κάθε σταγόνα που απαιτείται για μια μηνιαία περιπολία.
Τι λοιπόν αναγκάζει τελικά ένα υποβρύχιο να αναδυθεί;
Παραδόξως, η τροφή είναι ένας από τους μεγαλύτερους περιορισμούς. Ένας πυρηνικός αντιδραστήρας μπορεί να συνεχίσει να παράγει ενέργεια και το υποβρύχιο μπορεί να παράγει οξυγόνο και γλυκό νερό, αλλά το πλήρωμά του χρειάζεται ακόμα φαγητό. Το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ περιγράφει την τροφή ως τον κύριο περιορισμό στη διάρκεια μιας βυθισμένης περιπολίας, ενώ μια επίσημη σελίδα του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ για το υποβρύχιο κλάσης Οχάιο αναφέρει περίπου 60 ημέρες αντοχής με προμήθειες τροφίμων.
Αυτό δεν σημαίνει ότι ένα πυρηνικό υποβρύχιο πρέπει να αναδυθεί φυσικά κάθε φορά που χρειάζεται προμήθειες. Ο ανεφοδιασμός μπορεί μερικές φορές να πραγματοποιηθεί μέσω εξειδικευμένων επιχειρήσεων, αλλά η ικανότητα ενός υποβρυχίου να παραμείνει εντελώς ανεξάρτητο περιορίζεται τελικά από το τι μπορεί να μεταφέρει και τι απαιτεί το πλήρωμά του.
Τι γίνεται με τους ανθρώπους που βρίσκονται μέσα;
Η διατήρηση των μηχανημάτων σε λειτουργία είναι μόνο η μισή πρόκληση. Εκατοντάδες ναύτες μπορεί να περάσουν μήνες σε ένα περιορισμένο περιβάλλον χωρίς ηλιακό φως, περιορισμένο προσωπικό χώρο και ελάχιστη επαφή με τον έξω κόσμο.
Το Εθνικό Μουσείο Αμερικανικής Ιστορίας του Smithsonian σημειώνει ότι τα πυρηνικά υποβρύχια μπορούν να λειτουργούν βυθισμένα για μήνες, ενώ τα πληρώματα πρέπει να αντιμετωπίζουν περιορισμένες συνθήκες διαβίωσης.
www.worldenergynews.gr
