Што е производство на нуклеарен водород?

Производството на нуклеарно водород нашироко се смета за префериран метод за производство на водород во големи размери, но се чини дека напредува бавно. Значи, што е производството на нуклеарен водород?

Нуклеарно производство на водород, односно нуклеарен реактор споен со напреден процес на производство на водород, за масовно производство на водород. Производството на водород од нуклеарна енергија ги има предностите што нема стакленички гасови, вода како суровина, висока ефикасност и голем обем, па затоа е важно решение за снабдување со водород од големи размери во иднина. Според проценките на МААЕ, мал реактор од 250 MW може да произведе 50 тони водород дневно користејќи нуклеарни реакции на висока температура.

Принципот на производство на водород во нуклеарната енергија е да се користи топлината генерирана од нуклеарниот реактор како извор на енергија за производство на водород и да се реализира ефикасно и големо производство на водород со избирање соодветна технологија. И намалување или дури и елиминирање на емисиите на стакленички гасови. Шематскиот дијаграм за производство на водород од нуклеарна енергија е прикажан на сликата.

Постојат многу начини за претворање на нуклеарната енергија во водородна енергија, вклучително и водата како суровина преку електролиза, термохемиски циклус, електролиза со висока температура на пареа, производство на водород, водород сулфид како суровина за пукање на водород, природен гас, јаглен, биомаса како суровини пиролиза водород производство, итн. Кога се користи вода како суровина, целиот процес на производство на водород не произведува CO2, што во основа може да го елиминира стакленички гасови емисии; Производството на водород од други извори само ги намалува емисиите на јаглерод. Покрај тоа, употребата на вода за нуклеарна електролиза е само едноставна комбинација на производство на нуклеарна енергија и традиционална електролиза, која сè уште припаѓа на полето на производство на нуклеарна енергија и генерално не се смета за вистинска технологија за производство на нуклеарна водород. Затоа, се смета дека термохемискиот циклус со вода како суровина, целосна или делумна употреба на нуклеарна топлина и електролиза на пареа со висока температура ја претставуваат идната насока на технологијата за производство на нуклеарен водород.

Во моментов, постојат два главни начини за производство на водород во нуклеарната енергија: производство на водород со електролитичка вода и производство на термохемиски водород. Нуклеарните реактори обезбедуваат електрична енергија и топлинска енергија соодветно за горенаведените два начини на производство на водород.

Електролизата на водата за производство на водород е да се користи нуклеарна енергија за да се произведе електрична енергија, а потоа преку водниот електролитски уред да се разложи водата во водород. Производството на водород со електролитичка вода е релативно директен метод за производство на водород, но ефикасноста на производството на водород на овој метод (55% ~ 60%) е ниска, дури и ако најнапредната технологија за електролиза на вода SPE е усвоена во Соединетите Држави, електролитичката ефикасност се зголемува на 90%. Но, бидејќи повеќето нуклеарни централи моментално само ја претвораат топлината во електрична енергија со ефикасност од околу 35%, конечната вкупна ефикасност на производството на водород од електролиза на вода во нуклеарната енергија е само 30%.

Термичко-хемиското производство на водород се заснова на термичко-хемиски циклус, спојувајќи го нуклеарниот реактор со уред за производство на водород со термичко-хемиски циклус, користејќи ја високата температура обезбедена од нуклеарниот реактор како извор на топлина, така што водата катализира термичко распаѓање на 800℃ до 1000℃, за да се произведе водород и кислород. Во споредба со производството на водород со електролитичка вода, термохемиската ефикасност на производството на водород е повисока, вкупната ефикасност се очекува да достигне повеќе од 50%, цената е помала.