ბირთვული წყალბადის წარმოება ფართოდ განიხილება ფართომასშტაბიანი წყალბადის წარმოებისთვის სასურველ მეთოდად, მაგრამ, როგორც ჩანს, ის ნელა პროგრესირებს. მაშ, რა არის ბირთვული წყალბადის წარმოება?
ბირთვული წყალბადის წარმოება, ანუ ბირთვული რეაქტორი წყალბადის წარმოების მოწინავე პროცესთან ერთად წყალბადის მასობრივი წარმოებისთვის. ატომური ენერგიით წყალბადის წარმოებას აქვს უპირატესობა სათბურის გაზების გარეშე, წყალი, როგორც ნედლეული, მაღალი ეფექტურობა და ფართომასშტაბიანი, ამიტომ ეს მნიშვნელოვანი გადაწყვეტაა წყალბადის ფართომასშტაბიანი მიწოდებისთვის მომავალში. IAEA-ს შეფასებით, მცირე 250 მეგავატი სიმძლავრის რეაქტორს შეუძლია დღეში 50 ტონა წყალბადის წარმოება მაღალი ტემპერატურის ბირთვული რეაქციების გამოყენებით.
ბირთვულ ენერგიაში წყალბადის წარმოების პრინციპია ბირთვული რეაქტორის მიერ წარმოქმნილი სითბოს გამოყენება წყალბადის წარმოებისთვის ენერგიის წყაროდ და წყალბადის ეფექტური და ფართომასშტაბიანი წარმოების რეალიზება შესაბამისი ტექნოლოგიის შერჩევით. და შეამციროს ან თუნდაც აღმოფხვრას სათბურის გაზების ემისიები. ბირთვული ენერგიისგან წყალბადის წარმოების სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე.
ბირთვული ენერგიის წყალბადის ენერგიად გადაქცევის მრავალი გზა არსებობს, მათ შორის წყალი, როგორც ნედლეული ელექტროლიზის გზით, თერმოქიმიური ციკლი, მაღალი ტემპერატურის ორთქლის ელექტროლიზით წყალბადის წარმოება, წყალბადის სულფიდი, როგორც ნედლეული კრეკინგ წყალბადის წარმოება, ბუნებრივი აირი, ქვანახშირი, ბიომასა, როგორც ნედლეული პიროლიზი წყალბადი. წარმოება და ა.შ. წყლის ნედლეულად გამოყენებისას, წყალბადის წარმოების მთელი პროცესი არ გამოიმუშავებს CO₂-ს, რაც ძირითადად შეიძლება აღმოფხვრას სათბურის აირები. გამონაბოლქვი; სხვა წყაროებიდან წყალბადის წარმოება მხოლოდ ნახშირბადის გამოყოფას ამცირებს. გარდა ამისა, ბირთვული ელექტროლიზის წყლის გამოყენება არის ბირთვული ენერგიის წარმოქმნისა და ტრადიციული ელექტროლიზის მარტივი კომბინაცია, რომელიც ჯერ კიდევ მიეკუთვნება ბირთვული ენერგიის წარმოების სფეროს და ზოგადად არ განიხილება, როგორც ბირთვული წყალბადის წარმოების ნამდვილი ტექნოლოგია. აქედან გამომდინარე, თერმოქიმიური ციკლი წყლით, როგორც ნედლეულით, ბირთვული სითბოს სრული ან ნაწილობრივი გამოყენება და მაღალი ტემპერატურის ორთქლის ელექტროლიზი ითვლება ბირთვული წყალბადის წარმოების ტექნოლოგიის მომავალ მიმართულებად.
ამჟამად ბირთვულ ენერგიაში წყალბადის წარმოების ორი ძირითადი გზა არსებობს: ელექტროლიტური წყლის წყალბადის წარმოება და თერმოქიმიური წყალბადის წარმოება. ბირთვული რეაქტორები უზრუნველყოფენ ელექტრო ენერგიას და სითბოს ენერგიას, შესაბამისად, წყალბადის წარმოების ზემოთ მოცემულ ორ გზაზე.
წყლის ელექტროლიზი წყალბადის წარმოებისთვის არის ბირთვული ენერგიის გამოყენება ელექტროენერგიის წარმოქმნისთვის, შემდეგ კი წყლის ელექტროლიტური მოწყობილობის მეშვეობით წყლის წყალბადად დაშლა. ელექტროლიტური წყლით წყალბადის წარმოება შედარებით პირდაპირი წყალბადის წარმოების მეთოდია, მაგრამ ამ მეთოდის წყალბადის წარმოების ეფექტურობა (55% ~ 60%) დაბალია, მაშინაც კი, თუ შეერთებულ შტატებში მიღებულია SPE წყლის ელექტროლიზის ყველაზე მოწინავე ტექნოლოგია, ელექტროლიტური ეფექტურობა. გაიზარდა 90%-მდე. მაგრამ იმის გამო, რომ ატომური ელექტროსადგურების უმეტესობა ამჟამად სითბოს ელექტროენერგიად გარდაქმნის მხოლოდ 35%-იანი ეფექტურობით, წყალბადის წარმოების საბოლოო ჯამური ეფექტურობა წყლის ელექტროლიზიდან ბირთვულ ენერგიაში მხოლოდ 30%-ია.
თერმოქიმიური წყალბადის წარმოება ეფუძნება თერმულ-ქიმიურ ციკლს, ბირთვული რეაქტორის დაწყვილებას თერმულ-ქიმიური ციკლის წყალბადის წარმოების მოწყობილობასთან, ბირთვული რეაქტორის მიერ მოწოდებული მაღალი ტემპერატურის გამოყენებით, როგორც სითბოს წყაროს, ისე, რომ წყალი ახდენს თერმული დაშლის კატალიზებას 800℃ ტემპერატურაზე. 1000℃-მდე, რათა გამოიმუშაოს წყალბადი და ჟანგბადი. ელექტროლიტური წყლის წყალბადის წარმოებასთან შედარებით, თერმოქიმიური წყალბადის წარმოების ეფექტურობა უფრო მაღალია, მთლიანი ეფექტურობა, სავარაუდოდ, 50%-ზე მეტს მიაღწევს, ღირებულება უფრო დაბალია.
გამოქვეყნების დრო: თებ-28-2023