Năng lượng hạt nhân dự kiến sẽ tạo ra lợi thế cạnh tranh cho các hãng tàu và người thuê tàu thông qua hiệu suất cao và tính kinh tế vượt trội. Trung Quốc đang nghiên cứu, phát triển tàu container 14.000 teus hoạt động bằng năng lượng hạt nhân. Khác với lò phản ứng hạt nhân truyền thống, lò phản ứng mới sử dụng thorium, một loại nhiên liệu hạt nhân an toàn và dồi dào hơn. Lò phản ứng loại này không cần dùng nước để làm mát, có kích thước nhỏ gọn, yên tĩnh và có độ tin cậy cao hơn thiết kế thông thường. Nếu triển khai thành công ở quy mô lớn, công nghệ này có thể thúc đẩy thay đổi mang tính cách mạng trong vận tải hàng hóa thương mại.
Theo thiết kế này, 200 MW nhiệt lượng từ lò phản ứng không được sử dụng trực tiếp để chạy tàu mà dùng cho máy tạo carbon dioxide siêu tới hạn (sCO²) thông qua chu kỳ Brayton. Quá trình nhiệt động lực hiệu suất cao biến đổi nhiệt lượng thành điện năng đủ để đẩy con tàu lớn hành hải trên các đại dương liên tục nhiều năm mà không cần tiếp nhiên liệu. Tàu được trang bị một máy phát điện diesel dự phòng công suất 10 MW
Tại châu Âu, theo một báo cáo mới đây của Lloyd’s Register và LucidCatalyst thực hiện cho Seaspan Corporation Pte. Ltd. nghiên cứu và phân tích các tiềm năng về kỹ thuật, kinh tế và quy định của việc tích hợp lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) vào đội tàu container, đồng thời phân tích toàn diện về chi phí và lợi ích đối với mô hình kinh doanh của Seaspan. Theo đó, năng lượng hạt nhân giúp cắt giảm mạnh chi phí khai thác, lên tới 50 triệu đô la mỗi năm cho nhiên liệu và khoảng 18 triệu đô la tiền phạt carbon.
Theo báo cáo này, tàu container chạy bằng năng lượng hạt nhân có thể loại bỏ chi phí nhiên liệu, giảm phát thải khí nhà kính (GHG) và giảm thời gian vận chuyển. Theo tính toán, một tàu container 15.000 TEU chạy bằng năng lượng hạt nhân với vận tốc 25 knot (nhanh hơn tàu thông thường khoảng 39%) có thể giúp tăng năng lực vận chuyển lên tới 38%/năm so với tàu chạy bằng nhiên liệu thông thường nhờ vào sự kết hợp của tăng tốc độ hành hải và tăng 5% sức chứa do loại bỏ các két nhiên liệu và hệ thống máy móc.
Nghiên cứu cho thấy, nếu được các cơ quan quản lý hạt nhân chấp thuận, động cơ năng lượng hạt nhân có thể sẵn sàng thương mại trong vòng bốn năm. Nếu các hãng tàu đặt mua trên 1.000 lò phản ứng trong 10-15 năm tới, ước tính các lò phản ứng có thể được sản xuất với giá 750-1.000 USD cho mỗi kilowatt, rẻ hơn đáng kể so với các nhà máy hạt nhân thông thường, và được bảo trì mỗi khi tàu lên đà định kỳ. Mỗi lò phản ứng được thiết kế để vận hành khoảng năm năm giữa các lần nạp nhiên liệu, giảm thiểu thời gian tàu ngừng hoạt động.
Theo Meg Dowling, một kỹ sư cao cấp của Lloyd’s Register, xu thế chuyển đổi năng lượng và các thách thức cố hữu của lĩnh vực vận tải biển đang đòi hỏi phải có các giải pháp mới. Năng lượng hạt nhân không chỉ là một giải pháp giảm lượng carbon mà còn là cơ hội kinh tế bước ngoặt cho chủ tàu và người cho thuê tàu. Peter Jackson, giám đốc công nghệ tại Seaspan Corporation, cho rằng, những lò phản ứng cỡ nhỏ (SMR) là một công nghệ rất đáng mạo hiểm, mang lại nhiều lợi ích mong đợi cho chủ tàu và người vận hành. Tất nhiên có nhiều thách thức cần vượt qua, nhưng tôi tin rằng các tiến bộ trong nghiên cứu sẽ sớm cho phép tàu container chạy bằng năng lượng hạt nhân vận hành an toàn, kinh tế và không phát thải.