Nüvə hidrogen istehsalı nədir?

Nüvə hidrogen istehsalı geniş miqyaslı hidrogen istehsalı üçün üstünlük verilən üsul hesab olunur, lakin yavaş-yavaş irəliləyir. Bəs, nüvə hidrogen istehsalı nədir?

Nüvə hidrogen istehsalı, yəni hidrogenin kütləvi istehsalı üçün qabaqcıl hidrogen istehsalı prosesi ilə birləşdirilmiş nüvə reaktoru. Nüvə enerjisindən hidrogen istehsalı istixana qazlarının olmaması, xammal kimi su, yüksək səmərəlilik və geniş miqyasda üstünlüklərə malikdir, buna görə də gələcəkdə genişmiqyaslı hidrogen təchizatı üçün mühüm həll yoludur. MAQATE-nin hesablamalarına görə, 250 MVt gücündə kiçik bir reaktor yüksək temperaturlu nüvə reaksiyalarından istifadə etməklə gündə 50 ton hidrogen istehsal edə bilər.

Nüvə enerjisində hidrogen istehsalının prinsipi nüvə reaktorunun yaratdığı istilikdən hidrogen istehsalı üçün enerji mənbəyi kimi istifadə etmək, uyğun texnologiyanı seçməklə səmərəli və genişmiqyaslı hidrogen istehsalını həyata keçirməkdir. Və istixana qazı emissiyalarını azaltmaq və ya hətta aradan qaldırmaq. Nüvə enerjisindən hidrogen istehsalının sxematik diaqramı şəkildə göstərilmişdir.

Nüvə enerjisini hidrogen enerjisinə çevirməyin bir çox yolu var, o cümlədən elektroliz yolu ilə xammal kimi su, termokimyəvi dövr, yüksək temperaturlu buxar elektroliz hidrogen istehsalı, xammal kimi hidrogen sulfid hidrogen istehsalı, təbii qaz, kömür, biokütlə xammal kimi piroliz hidrogen. Sudan xammal kimi istifadə edildikdə, bütün hidrogen istehsalı prosesi CO₂ əmələ gətirmir ki, bu da əsasən aradan qaldıra bilər. istixana qazları emissiyaları; Digər mənbələrdən hidrogen istehsalı yalnız karbon emissiyalarını azaldır. Bundan əlavə, nüvə elektroliz suyundan istifadə nüvə enerjisi istehsalı ilə ənənəvi elektrolizin sadə birləşməsidir ki, bu da hələ də nüvə enerjisi istehsalı sahəsinə aiddir və ümumiyyətlə əsl nüvə hidrogen istehsalı texnologiyası kimi qəbul edilmir. Buna görə də, xammal kimi su ilə termokimyəvi dövriyyə, nüvə istiliyindən tam və ya qismən istifadə və yüksək temperaturlu buxar elektrolizi nüvə hidrogen istehsalı texnologiyasının gələcək istiqamətini təmsil edir.

Hal-hazırda nüvə enerjisində hidrogen istehsalının iki əsas yolu var: elektrolitik su hidrogen istehsalı və termokimyəvi hidrogen istehsalı. Nüvə reaktorları hidrogen istehsalının yuxarıdakı iki yolu üçün müvafiq olaraq elektrik enerjisi və istilik enerjisi təmin edir.

Hidrogen istehsal etmək üçün suyun elektrolizi elektrik enerjisi istehsal etmək üçün nüvə enerjisindən istifadə etmək və daha sonra suyu hidrogenə parçalamaq üçün su elektrolitik cihaz vasitəsilə istifadə etməkdir. Elektrolitik su ilə hidrogen istehsalı nisbətən birbaşa hidrogen istehsalı üsuludur, lakin ABŞ-da ən qabaqcıl SPE su elektroliz texnologiyası qəbul edilsə belə, bu metodun hidrogen istehsalının səmərəliliyi (55% ~ 60%) aşağıdır. 90%-ə qədər artırılır. Lakin əksər atom elektrik stansiyaları hazırda istiliyi təxminən 35% səmərəliliklə elektrik enerjisinə çevirdiyinə görə, nüvə enerjisində su elektrolizindən hidrogen istehsalının yekun ümumi səmərəliliyi cəmi 30% təşkil edir.

Termal-kimyəvi hidrogen istehsalı istilik mənbəyi kimi nüvə reaktorunun verdiyi yüksək temperaturdan istifadə edərək, istilik-kimyəvi dövran hidrogen istehsal cihazı ilə nüvə reaktorunu birləşdirən istilik-kimyəvi dövrəyə əsaslanır, beləliklə su 800 ° C-də termal parçalanmanı kataliz edir. hidrogen və oksigen istehsal etmək üçün 1000 ℃-ə qədər. Elektrolitik su hidrogen istehsalı ilə müqayisədə, termokimyəvi hidrogen istehsalının səmərəliliyi daha yüksəkdir, ümumi səmərəliliyin 50% -dən çox olacağı gözlənilir, dəyəri daha aşağıdır.