Uzalishaji wa hidrojeni ya nyuklia ni nini?

Uzalishaji wa hidrojeni ya nyuklia unazingatiwa sana kama njia inayopendekezwa kwa uzalishaji mkubwa wa hidrojeni, lakini inaonekana kuwa inaendelea polepole. Kwa hivyo, uzalishaji wa hidrojeni ya nyuklia ni nini?

Uzalishaji wa hidrojeni ya nyuklia, yaani, kinu cha nyuklia pamoja na mchakato wa juu wa uzalishaji wa hidrojeni, kwa ajili ya uzalishaji wa wingi wa hidrojeni. Uzalishaji wa haidrojeni kutoka kwa nishati ya nyuklia una faida za kutokuwa na gesi chafu, maji kama malighafi, ufanisi wa juu na kiwango kikubwa, kwa hivyo ni suluhisho muhimu kwa usambazaji wa hidrojeni kwa kiwango kikubwa katika siku zijazo. Kulingana na makadirio ya IAEA, kinu kidogo cha 250MW kinaweza kutoa tani 50 za hidrojeni kwa siku kwa kutumia athari za joto la juu la nyuklia.

Kanuni ya uzalishaji wa hidrojeni katika nishati ya nyuklia ni kutumia joto linalozalishwa na kinu cha nyuklia kama chanzo cha nishati kwa ajili ya uzalishaji wa hidrojeni, na kutambua uzalishaji wa hidrojeni kwa ufanisi na kwa kiasi kikubwa kwa kuchagua teknolojia inayofaa. Na kupunguza au hata kuondoa uzalishaji wa gesi chafu. Mchoro wa mchoro wa uzalishaji wa hidrojeni kutoka kwa nishati ya nyuklia unaonyeshwa kwenye takwimu.

Kuna njia nyingi za kubadilisha nishati ya nyuklia kuwa nishati ya hidrojeni, ikiwa ni pamoja na maji kama malighafi kupitia electrolysis, mzunguko wa thermokemikali, joto la juu la mvuke uzalishaji wa hidrojeni, sulfidi hidrojeni kama malighafi inayopasuka uzalishaji wa hidrojeni, gesi asilia, makaa ya mawe, majani kama malighafi pyrolysis hidrojeni. uzalishaji, n.k. Wakati wa kutumia maji kama malighafi, mchakato mzima wa uzalishaji wa hidrojeni hauzalishi CO₂, ambayo inaweza kimsingi kuondoa uzalishaji wa gesi chafu; Kuzalisha hidrojeni kutoka kwa vyanzo vingine hupunguza tu utoaji wa kaboni. Kwa kuongezea, matumizi ya maji ya elektrolisisi ya nyuklia ni mchanganyiko rahisi wa uzalishaji wa nguvu za nyuklia na elektrolisisi ya jadi, ambayo bado ni ya uwanja wa uzalishaji wa nguvu za nyuklia na kwa ujumla haizingatiwi kama teknolojia ya kweli ya uzalishaji wa hidrojeni ya nyuklia. Kwa hiyo, mzunguko wa thermokemikali na maji kama malighafi, matumizi kamili au sehemu ya joto la nyuklia na elektrolisisi ya mvuke ya joto la juu huzingatiwa kuwakilisha mwelekeo wa baadaye wa teknolojia ya uzalishaji wa hidrojeni ya nyuklia.

Kwa sasa, kuna njia mbili kuu za uzalishaji wa hidrojeni katika nishati ya nyuklia: uzalishaji wa hidrojeni ya maji ya electrolytic na uzalishaji wa hidrojeni ya thermochemical. Reactor za nyuklia hutoa nishati ya umeme na nishati ya joto kwa mtiririko huo kwa njia mbili za juu za uzalishaji wa hidrojeni.

Electrolysis ya maji ya kuzalisha hidrojeni ni kutumia nishati ya nyuklia kuzalisha umeme, na kisha kwa njia ya maji electrolytic kifaa kuoza maji katika hidrojeni. Uzalishaji wa hidrojeni kwa maji ya elektroliti ni njia ya moja kwa moja ya uzalishaji wa hidrojeni, lakini ufanisi wa uzalishaji wa hidrojeni wa njia hii (55% ~ 60%) ni mdogo, hata kama teknolojia ya juu zaidi ya maji ya SPE inapitishwa nchini Marekani, ufanisi wa electrolytic. imeongezeka hadi 90%. Lakini kwa kuwa mitambo mingi ya nyuklia kwa sasa hubadilisha joto kuwa umeme kwa ufanisi wa karibu 35%, ufanisi wa mwisho wa uzalishaji wa hidrojeni kutoka kwa umeme wa maji katika nishati ya nyuklia ni 30% tu.

Uzalishaji wa hidrojeni ya kemikali ya joto-kemikali inategemea mzunguko wa joto-kemikali, unaounganisha kinu cha nyuklia na kifaa cha uzalishaji wa hidrojeni ya mzunguko wa joto-kemikali, kwa kutumia joto la juu linalotolewa na reactor ya nyuklia kama chanzo cha joto, ili maji yanachochea mtengano wa joto kwa 800 ℃. hadi 1000 ℃, ili kuzalisha hidrojeni na oksijeni. Ikilinganishwa na uzalishaji wa hidrojeni ya maji ya elektroliti, ufanisi wa uzalishaji wa kemikali ya thermo ni kubwa zaidi, ufanisi wa jumla unatarajiwa kufikia zaidi ya 50%, gharama ni ya chini.