Que é a produción de hidróxeno nuclear?

A produción de hidróxeno nuclear considérase amplamente como o método preferido para a produción de hidróxeno a gran escala, pero parece que está progresando lentamente. Entón, que é a produción de hidróxeno nuclear?

Produción de hidróxeno nuclear, é dicir, reactor nuclear unido a un proceso avanzado de produción de hidróxeno, para a produción en masa de hidróxeno. A produción de hidróxeno a partir da enerxía nuclear ten as vantaxes de non haber gases de efecto invernadoiro, auga como materia prima, alta eficiencia e gran escala, polo que é unha solución importante para o abastecemento de hidróxeno a gran escala no futuro. Segundo estimacións do OIEA, un pequeno reactor de 250 MW pode producir 50 toneladas de hidróxeno ao día utilizando reaccións nucleares a alta temperatura.

O principio da produción de hidróxeno na enerxía nuclear é utilizar a calor xerada polo reactor nuclear como fonte de enerxía para a produción de hidróxeno e realizar unha produción eficiente e a gran escala de hidróxeno seleccionando a tecnoloxía adecuada. E reducir ou mesmo eliminar as emisións de gases de efecto invernadoiro. Na figura móstrase o diagrama esquemático da produción de hidróxeno a partir da enerxía nuclear.

Hai moitas formas de converter a enerxía nuclear en enerxía de hidróxeno, incluíndo a auga como materia prima mediante electrólise, ciclo termoquímico, produción de hidróxeno por electrólise de vapor a alta temperatura, sulfuro de hidróxeno como materia prima que craquea produción de hidróxeno, gas natural, carbón, biomasa como materias primas pirólise hidróxeno produción, etc. Cando se utiliza a auga como materia prima, todo o proceso de produción de hidróxeno non produce CO₂, o que basicamente pode eliminar as emisións de gases de efecto invernadoiro; Producir hidróxeno doutras fontes só reduce as emisións de carbono. Ademais, o uso de auga de electrólise nuclear é só unha combinación simple de xeración de enerxía nuclear e electrólise tradicional, que aínda pertence ao campo da xeración de enerxía nuclear e xeralmente non se considera unha verdadeira tecnoloxía de produción de hidróxeno nuclear. Polo tanto, considérase que o ciclo termoquímico coa auga como materia prima, o uso total ou parcial da calor nuclear e a electrólise de vapor a alta temperatura representan a dirección futura da tecnoloxía de produción de hidróxeno nuclear.

Na actualidade, hai dúas formas principais de produción de hidróxeno na enerxía nuclear: a produción de hidróxeno de auga electrolítica e a produción de hidróxeno termoquímico. Os reactores nucleares proporcionan enerxía eléctrica e calor, respectivamente, para as dúas formas anteriores de produción de hidróxeno.

A electrólise da auga para producir hidróxeno consiste en usar enerxía nuclear para xerar electricidade e, a continuación, a través do dispositivo electrolítico da auga para descompoñer a auga en hidróxeno. A produción de hidróxeno mediante auga electrolítica é un método de produción de hidróxeno relativamente directo, pero a eficiencia de produción de hidróxeno deste método (55% ~ 60%) é baixa, aínda que nos Estados Unidos se adopte a tecnoloxía de electrólise de auga SPE máis avanzada, a eficiencia electrolítica. increméntase ata o 90%. Pero dado que na actualidade a maioría das centrais nucleares só converten a calor en electricidade cunha eficiencia en torno ao 35%, a eficiencia total final da produción de hidróxeno a partir da electrólise da auga na enerxía nuclear é só do 30%.

A produción de hidróxeno térmico-químico baséase no ciclo térmico-químico, acoplando un reactor nuclear cun dispositivo de produción de hidróxeno de ciclo térmico-químico, utilizando a alta temperatura proporcionada polo reactor nuclear como fonte de calor, de xeito que a auga cataliza a descomposición térmica a 800 ℃. a 1000 ℃, para producir hidróxeno e osíxeno. En comparación coa produción de hidróxeno de auga electrolítica, a eficiencia de produción de hidróxeno termoquímico é maior, espérase que a eficiencia total alcance máis do 50%, o custo é menor.