ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಎಂದರೇನು?

ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಆದ್ಯತೆಯ ವಿಧಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದು ನಿಧಾನವಾಗಿ ಪ್ರಗತಿಯಲ್ಲಿದೆ. ಹಾಗಾದರೆ, ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಎಂದರೇನು?

ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಅಂದರೆ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಜೊತೆಗೆ ಸುಧಾರಿತ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ. ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಯಾವುದೇ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲಗಳ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲ, ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ನೀರು, ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಆದ್ದರಿಂದ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೂರೈಕೆಗೆ ಇದು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಹಾರವಾಗಿದೆ. IAEA ಅಂದಾಜಿನ ಪ್ರಕಾರ, ಒಂದು ಸಣ್ಣ 250MW ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ದಿನಕ್ಕೆ 50 ಟನ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.

ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ತತ್ವವೆಂದರೆ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತವಾದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಸಮರ್ಥ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳುವುದು. ಮತ್ತು ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ ಅಥವಾ ನಿವಾರಿಸಿ. ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸ್ಕೀಮ್ಯಾಟಿಕ್ ರೇಖಾಚಿತ್ರವನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ.

ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ, ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಚಕ್ರ, ಅಧಿಕ ತಾಪಮಾನದ ಉಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಕ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ, ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು, ಜೀವರಾಶಿಗಳನ್ನು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳ ಪೈರೋಲಿಸಿಸ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮೂಲಕ ನೀರು ಸೇರಿದಂತೆ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಹಲವು ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ. ಉತ್ಪಾದನೆ ಇತ್ಯಾದಿ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ; ಇತರ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ಇಂಗಾಲದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ನೀರಿನ ಬಳಕೆಯು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯ ಸರಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಇನ್ನೂ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಸೇರಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿಜವಾದ ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸೈಕಲ್, ಪರಮಾಣು ಶಾಖದ ಪೂರ್ಣ ಅಥವಾ ಭಾಗಶಃ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಉಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯು ಪರಮಾಣು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಭವಿಷ್ಯದ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆ: ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ನೀರಿನ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಕೆಮಿಕಲ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ. ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೇಲಿನ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು, ಮತ್ತು ನಂತರ ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಸಾಧನದ ಮೂಲಕ ನೀರನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಆಗಿ ವಿಭಜಿಸುವುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ನೀರಿನಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನೇರವಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಈ ವಿಧಾನದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು (55% ~ 60%) ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ SPE ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದರೂ ಸಹ, ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ದಕ್ಷತೆ 90% ಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಾವರಗಳು ಪ್ರಸ್ತುತ ಶಾಖವನ್ನು 35% ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದ, ಪರಮಾಣು ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಅಂತಿಮ ಒಟ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯು ಕೇವಲ 30% ಆಗಿದೆ.

ಥರ್ಮಲ್-ರಾಸಾಯನಿಕ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ಉಷ್ಣ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಕ್ರವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಉಷ್ಣ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಚಕ್ರದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಧನದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಒದಗಿಸಿದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಶಾಖದ ಮೂಲವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ನೀರು 800 ° ನಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣ ವಿಘಟನೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. 1000℃, ಆದ್ದರಿಂದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ವಾಟರ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಥರ್ಮೋ ಕೆಮಿಕಲ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ದಕ್ಷತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಒಟ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯು 50% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ತಲುಪುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ, ವೆಚ್ಚ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.