Kio estas nuklea hidrogenproduktado?

Nuklea hidrogenproduktado estas vaste konsiderita la preferata metodo por grandskala hidrogenproduktado, sed ĝi ŝajnas progresi malrapide. Do, kio estas nuklea hidrogenproduktado?

Nuklea hidrogenproduktado, tio estas, nuklea reaktoro kunligita kun progresinta hidrogenproduktadprocezo, por amasproduktado de hidrogeno. Produktado de hidrogeno el nuklea energio havas la avantaĝojn de neniu forcej-efikaj gasoj, akvo kiel krudaĵo, alta efikeco kaj grandskala, do ĝi estas grava solvo por grandskala hidrogena provizo en la estonteco. Laŭ taksoj de IAEA, malgranda 250MW-reaktoro povas produkti 50 tunojn da hidrogeno tage uzante alttemperaturajn nukleajn reagojn.

La principo de hidrogenproduktado en nuklea energio estas uzi la varmecon generitan de nuklea reaktoro kiel la energifonton por hidrogenproduktado, kaj realigi efikan kaj grandskalan hidrogenproduktadon elektante taŭgan teknologion. Kaj redukti aŭ eĉ forigi ellasojn de forceja gaso. La skema diagramo de hidrogenproduktado el nuklea energio estas montrita en la figuro.

Estas multaj manieroj konverti nuklean energion al hidrogena energio, inkluzive de akvo kiel krudmaterialo per elektrolizo, termokemia ciklo, alttemperatura vapora elektrolizo hidrogenproduktado, hidrogena sulfido kiel krudmaterialo krakanta hidrogenproduktado, tergaso, karbo, biomaso kiel krudmaterialoj pirolizo hidrogeno. produktado, ktp. Kiam oni uzas akvon kiel krudmaterialon, la tuta hidrogenproduktada procezo ne produktas CO₂, kiu esence povas forigi ellasojn de forceja gaso; Produkti hidrogenon el aliaj fontoj nur reduktas karbonemisiojn. Krome, la uzo de nuklea elektrolizo-akvo estas nur simpla kombinaĵo de nuklea elektroproduktado kaj tradicia elektrolizo, kiu ankoraŭ apartenas al la kampo de nuklea elektroproduktado kaj ĝenerale ne estas rigardata kiel vera nuklea hidrogenproduktada teknologio. Tial, la termokemia ciklo kun akvo kiel krudmaterialo, plena aŭ parta uzo de nuklea varmo kaj alta temperatura vapora elektrolizo estas konsiderata kiel reprezenti la estontan direkton de nuklea hidrogena produktado teknologio.

Nuntempe, ekzistas du ĉefaj manieroj de hidrogenproduktado en nuklea energio: elektroliza akvo-hidrogenproduktado kaj termokemia hidrogenproduktado. Nukleaj reaktoroj disponigas elektran energion kaj varmenergion respektive por ĉi-supraj du manieroj de hidrogenproduktado.

Elektrolizo de akvo por produkti hidrogenon estas uzi nuklean energion por generi elektron, kaj poste tra la akvo elektroliza aparato malkomponi akvon en hidrogeno. Hidrogenproduktado per elektroliza akvo estas relative rekta hidrogenproduktadmetodo, sed la hidrogenproduktada efikeco de ĉi tiu metodo (55% ~ 60%) estas malalta, eĉ se la plej altnivela SPE-akva elektroliza teknologio estas adoptita en Usono, la elektroliza efikeco. estas pliigita al 90%. Sed ĉar la plej multaj atomcentraloj nuntempe nur konvertas varmon al elektro je ĉirkaŭ 35% efikeco, la fina totala efikeco de hidrogenproduktado de akvoelektrolizo en nuklea energio estas nur 30%.

Termika-kemia hidrogenproduktado baziĝas sur termika-kemia ciklo, kunligante nuklean reaktoron kun termika-kemia ciklo-hidrogenprodukta aparato, uzante la altan temperaturon provizitan de la nuklea reaktoro kiel varmofonton, tiel ke akvo katalizas termikan putriĝon je 800℃. ĝis 1000℃, por produkti hidrogenon kaj oksigenon. Kompare kun elektroliza akvo hidrogena produktado, termokemia hidrogena produktado efikeco estas pli alta, la totala efikeco atendas atingi pli ol 50%, la kosto estas pli malalta.