आण्विक हायड्रोजन उत्पादन म्हणजे काय?

मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन उत्पादनासाठी विभक्त हायड्रोजन उत्पादन ही प्राधान्यकृत पद्धत मानली जाते, परंतु ती हळूहळू प्रगती करत असल्याचे दिसते. तर, परमाणु हायड्रोजन उत्पादन म्हणजे काय?

अणु हायड्रोजन उत्पादन, म्हणजे, हायड्रोजनच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी, प्रगत हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रियेसह परमाणु अणुभट्टी. अणुऊर्जेपासून हायड्रोजन उत्पादनामध्ये हरितगृह वायू नसणे, कच्चा माल म्हणून पाणी, उच्च कार्यक्षमता आणि मोठ्या प्रमाणावर फायदे आहेत, त्यामुळे भविष्यात मोठ्या प्रमाणावर हायड्रोजन पुरवठ्यासाठी हा एक महत्त्वाचा उपाय आहे. IAEA च्या अंदाजानुसार, एक लहान 250MW क्षमतेची अणुभट्टी उच्च तापमान आण्विक अभिक्रिया वापरून दररोज 50 टन हायड्रोजन तयार करू शकते.

अणुऊर्जेमध्ये हायड्रोजन उत्पादनाचे तत्व म्हणजे अणुभट्टीद्वारे निर्माण होणारी उष्णता हायड्रोजन उत्पादनासाठी उर्जा स्त्रोत म्हणून वापरणे आणि योग्य तंत्रज्ञानाची निवड करून कार्यक्षम आणि मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन उत्पादन करणे. आणि हरितगृह वायू उत्सर्जन कमी करा किंवा दूर करा. अणुऊर्जेपासून हायड्रोजन उत्पादनाची योजनाबद्ध आकृती आकृतीमध्ये दर्शविली आहे.

अणुऊर्जेचे हायड्रोजन ऊर्जेमध्ये रूपांतर करण्याचे अनेक मार्ग आहेत, ज्यात इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे कच्चा माल म्हणून पाणी, थर्मोकेमिकल सायकल, उच्च तापमान स्टीम इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन उत्पादन, हायड्रोजन सल्फाइड कच्चा माल क्रॅकिंग हायड्रोजन उत्पादन, नैसर्गिक वायू, कोळसा, बायोमास कच्चा माल म्हणून पायरोलिसिस हायड्रोजन. उत्पादन, इ. कच्चा माल म्हणून पाणी वापरताना, संपूर्ण हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रिया तयार होत नाही CO₂, जे मुळात हरितगृह वायू उत्सर्जन दूर करू शकते; इतर स्त्रोतांकडून हायड्रोजन तयार केल्याने केवळ कार्बन उत्सर्जन कमी होते. या व्यतिरिक्त, अणुविद्युत विश्लेषण पाण्याचा वापर हा अणुऊर्जा निर्मिती आणि पारंपारिक इलेक्ट्रोलिसिसचा फक्त एक साधा संयोजन आहे, जो अजूनही अणुऊर्जा निर्मितीच्या क्षेत्राशी संबंधित आहे आणि सामान्यतः खरा परमाणु हायड्रोजन उत्पादन तंत्रज्ञान म्हणून गणला जात नाही. म्हणून, कच्चा माल म्हणून पाण्यासह थर्मोकेमिकल चक्र, अणुउष्णतेचा पूर्ण किंवा आंशिक वापर आणि उच्च तापमान स्टीम इलेक्ट्रोलिसिस हे परमाणु हायड्रोजन उत्पादन तंत्रज्ञानाच्या भविष्यातील दिशा दर्शविणारे मानले जाते.

सध्या, अणुऊर्जेमध्ये हायड्रोजन उत्पादनाचे दोन मुख्य मार्ग आहेत: इलेक्ट्रोलाइटिक वॉटर हायड्रोजन उत्पादन आणि थर्मोकेमिकल हायड्रोजन उत्पादन. हायड्रोजन उत्पादनाच्या वरील दोन मार्गांसाठी अणुभट्ट्या अनुक्रमे विद्युत ऊर्जा आणि उष्णता ऊर्जा प्रदान करतात.

हायड्रोजन तयार करण्यासाठी पाण्याचे इलेक्ट्रोलिसिस म्हणजे वीज निर्माण करण्यासाठी अणुऊर्जेचा वापर करणे आणि नंतर पाण्याचे इलेक्ट्रोलाइटिक यंत्राद्वारे पाण्याचे हायड्रोजनमध्ये विघटन करणे. इलेक्ट्रोलाइटिक पाण्याद्वारे हायड्रोजन उत्पादन ही तुलनेने थेट हायड्रोजन उत्पादन पद्धत आहे, परंतु या पद्धतीची हायड्रोजन उत्पादन कार्यक्षमता (55% ~ 60%) कमी आहे, जरी सर्वात प्रगत एसपीई वॉटर इलेक्ट्रोलिसिस तंत्रज्ञान युनायटेड स्टेट्समध्ये स्वीकारले गेले तरीही, इलेक्ट्रोलाइटिक कार्यक्षमता 90% पर्यंत वाढले आहे. परंतु बहुतेक अणुऊर्जा प्रकल्प सध्या केवळ 35% कार्यक्षमतेने उष्णतेला विजेमध्ये रूपांतरित करतात, अणुऊर्जेमध्ये पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसमधून हायड्रोजन उत्पादनाची अंतिम एकूण कार्यक्षमता केवळ 30% आहे.

थर्मल-रासायनिक हायड्रोजन उत्पादन थर्मल-रासायनिक चक्रावर आधारित आहे, थर्मल-रासायनिक चक्र हायड्रोजन उत्पादन यंत्रासह आण्विक अणुभट्टी जोडते, अणुभट्टीद्वारे प्रदान केलेले उच्च तापमान उष्णता स्त्रोत म्हणून वापरते, जेणेकरून पाणी 800°C वर थर्मल विघटन उत्प्रेरित करते. 1000℃ पर्यंत, जेणेकरून हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन तयार होईल. इलेक्ट्रोलाइटिक वॉटर हायड्रोजन उत्पादनाच्या तुलनेत, थर्मो केमिकल हायड्रोजन उत्पादन कार्यक्षमता जास्त आहे, एकूण कार्यक्षमता 50% पेक्षा जास्त पोहोचण्याची अपेक्षा आहे, किंमत कमी आहे.