എന്താണ് ന്യൂക്ലിയർ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം?

വൻതോതിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിന് ആണവ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ട രീതിയായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, പക്ഷേ അത് സാവധാനത്തിൽ പുരോഗമിക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു. അപ്പോൾ, എന്താണ് ന്യൂക്ലിയർ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം?

ന്യൂക്ലിയർ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം, അതായത്, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറും നൂതന ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദന പ്രക്രിയയും, ഹൈഡ്രജൻ്റെ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനം. ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിന് ഹരിതഗൃഹ വാതകങ്ങൾ ഇല്ല, അസംസ്കൃത വസ്തുവായി വെള്ളം, ഉയർന്ന ദക്ഷത, വലിയ തോതിലുള്ള ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അതിനാൽ ഭാവിയിൽ വലിയ തോതിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ വിതരണത്തിനുള്ള ഒരു പ്രധാന പരിഹാരമാണിത്. IAEA കണക്കുകൾ പ്രകാരം, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ആണവ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ചെറിയ 250MW റിയാക്ടറിന് പ്രതിദിനം 50 ടൺ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.

ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയിലെ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെ തത്വം, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന താപം ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിനുള്ള ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുകയും ഉചിതമായ സാങ്കേതികവിദ്യ തിരഞ്ഞെടുത്ത് കാര്യക്ഷമവും വൻതോതിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം സാക്ഷാത്കരിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ്. ഹരിതഗൃഹ വാതക ഉദ്‌വമനം കുറയ്ക്കുകയോ ഇല്ലാതാക്കുകയോ ചെയ്യുക. ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെ സ്കീമാറ്റിക് ഡയഗ്രം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം, തെർമോകെമിക്കൽ സൈക്കിൾ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള നീരാവി വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം, ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ് അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം, പ്രകൃതിവാതകം, കൽക്കരി, ബയോമാസ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളായി പൈറോലൈസിസ് ഹൈഡ്രജൻ എന്നിങ്ങനെ ന്യൂക്ലിയർ എനർജി ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റാൻ നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്. ഉത്പാദനം മുതലായവ. വെള്ളം അസംസ്കൃത വസ്തുവായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, മുഴുവൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന പ്രക്രിയയും CO₂ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നില്ല, ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി ഇല്ലാതാക്കും. ഹരിതഗൃഹ വാതക ഉദ്വമനം; മറ്റ് സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് കാർബൺ ബഹിർഗമനം കുറയ്ക്കുന്നു. കൂടാതെ, ന്യൂക്ലിയർ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ ജലത്തിൻ്റെ ഉപയോഗം ആണവോർജ്ജ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെയും പരമ്പരാഗത വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിൻ്റെയും ഒരു ലളിതമായ സംയോജനമാണ്, ഇത് ഇപ്പോഴും ആണവോർജ്ജ ഉൽപാദന മേഖലയിൽ പെടുന്നു, പൊതുവെ ഒരു യഥാർത്ഥ ന്യൂക്ലിയർ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന സാങ്കേതികവിദ്യയായി ഇത് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നില്ല. അതിനാൽ, അസംസ്കൃത വസ്തുവായി വെള്ളം ഉള്ള തെർമോകെമിക്കൽ സൈക്കിൾ, ആണവ താപത്തിൻ്റെ പൂർണ്ണമായോ ഭാഗികമായോ ഉപയോഗം, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള നീരാവി വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം എന്നിവ ന്യൂക്ലിയർ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഭാവി ദിശയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

നിലവിൽ, ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിന് രണ്ട് പ്രധാന വഴികളുണ്ട്: ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് വാട്ടർ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം, തെർമോകെമിക്കൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം. ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറുകൾ യഥാക്രമം വൈദ്യുതോർജ്ജവും താപ ഊർജവും പ്രദാനം ചെയ്യുന്നു.

ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ജലത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം ആണവോർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുക, തുടർന്ന് ജല വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ ഉപകരണത്തിലൂടെ ജലത്തെ ഹൈഡ്രജനായി വിഘടിപ്പിക്കുക എന്നതാണ്. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ ജലം വഴിയുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം താരതമ്യേന നേരിട്ടുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന രീതിയാണ്, എന്നാൽ ഈ രീതിയുടെ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനക്ഷമത (55% ~ 60%) കുറവാണ്, അമേരിക്കയിൽ ഏറ്റവും നൂതനമായ SPE ജല വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ സാങ്കേതികവിദ്യ സ്വീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കാര്യക്ഷമത. 90% ആയി ഉയർത്തിയിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ മിക്ക ആണവോർജ്ജ നിലയങ്ങളും നിലവിൽ 35% കാര്യക്ഷമതയിൽ താപത്തെ വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്നതിനാൽ, ന്യൂക്ലിയർ എനർജിയിലെ ജല വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെ അന്തിമ ദക്ഷത 30% മാത്രമാണ്.

താപ-രാസ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം താപ-രാസ ചക്രത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, ഒരു ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിനെ താപ-രാസ ചക്രം ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന ഉപകരണവുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടർ നൽകുന്ന ഉയർന്ന താപനില ഒരു താപ സ്രോതസ്സായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അങ്ങനെ വെള്ളം 800 ഡിഗ്രിയിൽ താപ വിഘടനത്തെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന് 1000℃ വരെ. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് വാട്ടർ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, തെർമോ കെമിക്കൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനക്ഷമത കൂടുതലാണ്, മൊത്തം കാര്യക്ഷമത 50%-ൽ കൂടുതൽ എത്തുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, ചെലവ് കുറവാണ്.