Цөмийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл гэж юу вэ?

Цөмийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл нь устөрөгчийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэхэд илүүд үздэг арга боловч аажмаар урагшилж байх шиг байна. Тэгэхээр цөмийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл гэж юу вэ?

Цөмийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл, өөрөөр хэлбэл устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт процесстой хослуулсан цөмийн реактор, устөрөгчийг их хэмжээгээр үйлдвэрлэх. Цөмийн эрчим хүчнээс устөрөгчийг гарган авах нь хүлэмжийн хийгүй, ус түүхий эд болдог, өндөр үр ашигтай, өргөн цар хүрээтэй давуу талтай учраас ирээдүйд устөрөгчийг их хэмжээгээр нийлүүлэхэд чухал шийдэл юм. ОУАЭА-ийн тооцоолсноор, 250 МВт-ын хүчин чадалтай жижиг реактор нь өндөр температурт цөмийн урвал ашиглан өдөрт 50 тонн устөрөгч үйлдвэрлэх боломжтой.

Цөмийн энергийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн зарчим нь цөмийн реактороос үүссэн дулааныг устөрөгч үйлдвэрлэх эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглах, зохих технологийг сонгох замаар устөрөгчийг үр ашигтай, өргөн цар хүрээтэй үйлдвэрлэхэд оршино. Мөн хүлэмжийн хийн ялгаруулалтыг бууруулах, бүр бүрмөсөн арилгах. Цөмийн энергиэс устөрөгч үйлдвэрлэх бүдүүвч диаграммыг зурагт үзүүлэв.

Цөмийн энергийг устөрөгчийн энерги болгон хувиргах олон арга бий, үүнд электролиз, термохимийн эргэлт, өндөр температурт уурын электролизийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл, устөрөгчийн сульфидыг хагалах түүхий эд болох устөрөгчийн үйлдвэрлэл, байгалийн хий, нүүрс, биомассыг түүхий эд пиролизийн устөрөгч зэрэг аргаар устөрөгчийн энерги болгон хувиргах олон арга бий. үйлдвэрлэл гэх мэт. Усыг түүхий эд болгон ашиглах үед устөрөгч үйлдвэрлэх процесс бүхэлдээ CO₂ үүсгэдэггүй бөгөөд энэ нь үндсэндээ устгадаг. хүлэмжийн хийн ялгаруулалт; Бусад эх үүсвэрээс устөрөгч үйлдвэрлэх нь зөвхөн нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулдаг. Нэмж дурдахад цөмийн электролизийн усыг ашиглах нь цөмийн эрчим хүч үйлдвэрлэх болон уламжлалт электролизийн энгийн хослол бөгөөд цөмийн эрчим хүч үйлдвэрлэх салбарт харьяалагддаг бөгөөд ерөнхийдөө цөмийн устөрөгч үйлдвэрлэх жинхэнэ технологи гэж тооцогддоггүй. Иймд усыг түүхий эд болгон ашиглах термохимийн эргэлт, цөмийн дулааныг бүрэн буюу хэсэгчлэн ашиглах, өндөр температурт уурын электролиз зэрэг нь цөмийн устөрөгч үйлдвэрлэх технологийн ирээдүйн чиг хандлагыг илэрхийлнэ гэж үзэж байна.

Одоогийн байдлаар атомын энергид устөрөгч үйлдвэрлэх хоёр үндсэн арга байдаг: электролитийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл ба термохимийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл. Цөмийн реакторууд нь устөрөгч үйлдвэрлэх дээрх хоёр аргаар цахилгаан, дулааны эрчим хүчийг тус тус хангадаг.

Устөрөгчийг гаргаж авахын тулд усыг электролиз гэдэг нь цөмийн энергийг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, дараа нь усны электролитийн төхөөрөмжөөр дамжуулан усыг устөрөгч болгон задлах явдал юм. Электролитийн усаар устөрөгч үйлдвэрлэх нь харьцангуй шууд устөрөгч үйлдвэрлэх арга боловч энэ аргын устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн үр ашиг (55% ~ 60%) бага байдаг ч АНУ-д хамгийн дэвшилтэт SPE усны электролизийн технологийг нэвтрүүлсэн ч электролитийн үр ашиг бага байдаг. 90% хүртэл нэмэгддэг. Гэхдээ ихэнх атомын цахилгаан станцууд одоогоор зөвхөн дулааныг 35% орчим үр ашигтайгаар цахилгаан болгон хувиргадаг тул цөмийн энерги дэх усны электролизээс устөрөгч үйлдвэрлэх эцсийн нийт үр ашиг ердөө 30% байна.

Дулаан-химийн устөрөгчийн үйлдвэрлэл нь цөмийн реакторыг дулааны-химийн циклийн устөрөгч үйлдвэрлэх төхөөрөмжтэй холбож, дулааны эх үүсвэр болгон цөмийн реактороос өгсөн өндөр температурыг ашиглан дулааны-химийн мөчлөгт суурилдаг бөгөөд ингэснээр ус 800 ℃ температурт дулааны задралыг хурдасгадаг. 1000 ℃ хүртэл, ингэснээр устөрөгч, хүчилтөрөгч үүсгэдэг. Электролитийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлтэй харьцуулахад термохимийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн үр ашиг өндөр, нийт үр ашиг нь 50% -иас дээш байх төлөвтэй, өртөг нь бага байна.