న్యూక్లియర్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి అంటే ఏమిటి?

అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి విస్తృతంగా పెద్ద ఎత్తున హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి ప్రాధాన్య పద్ధతిగా పరిగణించబడుతుంది, అయితే ఇది నెమ్మదిగా పురోగమిస్తున్నట్లు కనిపిస్తోంది. కాబట్టి, న్యూక్లియర్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి అంటే ఏమిటి?

అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి, అంటే, హైడ్రోజన్ యొక్క భారీ ఉత్పత్తి కోసం అధునాతన హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియతో కూడిన న్యూక్లియర్ రియాక్టర్. అణుశక్తి నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ఎటువంటి గ్రీన్హౌస్ వాయువుల ప్రయోజనాలను కలిగి ఉండదు, ముడి పదార్థంగా నీరు, అధిక సామర్థ్యం మరియు పెద్ద ఎత్తున ఉంటుంది, కాబట్టి భవిష్యత్తులో పెద్ద ఎత్తున హైడ్రోజన్ సరఫరా కోసం ఇది ఒక ముఖ్యమైన పరిష్కారం. IAEA అంచనాల ప్రకారం, ఒక చిన్న 250MW రియాక్టర్ అధిక ఉష్ణోగ్రత అణు ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి రోజుకు 50 టన్నుల హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలదు.

అణుశక్తిలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సూత్రం హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి శక్తి వనరుగా న్యూక్లియర్ రియాక్టర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడిని ఉపయోగించడం మరియు తగిన సాంకేతికతను ఎంచుకోవడం ద్వారా సమర్థవంతమైన మరియు భారీ-స్థాయి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తిని గ్రహించడం. మరియు గ్రీన్హౌస్ వాయు ఉద్గారాలను తగ్గించండి లేదా తొలగించండి. అణుశక్తి నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం చిత్రంలో చూపబడింది.

అణుశక్తిని హైడ్రోజన్ శక్తిగా మార్చడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి, విద్యుద్విశ్లేషణ, థర్మోకెమికల్ చక్రం, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆవిరి విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి, హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ ముడి పదార్థంగా హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి, సహజ వాయువు, బొగ్గు, బయోమాస్ ముడి పదార్థాలుగా పైరోలైసిస్ హైడ్రోజన్. ఉత్పత్తి మొదలైనవి గ్రీన్హౌస్ వాయు ఉద్గారాలు; ఇతర వనరుల నుండి హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల కార్బన్ ఉద్గారాలను మాత్రమే తగ్గిస్తుంది. అదనంగా, అణు విద్యుద్విశ్లేషణ నీటిని ఉపయోగించడం అనేది అణు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు సాంప్రదాయ విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క సాధారణ కలయిక, ఇది ఇప్పటికీ అణు విద్యుత్ ఉత్పత్తి రంగానికి చెందినది మరియు సాధారణంగా నిజమైన అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సాంకేతికతగా పరిగణించబడదు. అందువల్ల, నీటితో ముడి పదార్థంగా ఉన్న థర్మోకెమికల్ చక్రం, అణు వేడిని పూర్తి లేదా పాక్షికంగా ఉపయోగించడం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆవిరి విద్యుద్విశ్లేషణ అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సాంకేతికత యొక్క భవిష్యత్తు దిశను సూచించడానికి పరిగణించబడుతుంది.

ప్రస్తుతం, అణుశక్తిలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి రెండు ప్రధాన మార్గాలు ఉన్నాయి: విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి మరియు థర్మోకెమికల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి. అణు రియాక్టర్లు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క పై రెండు మార్గాలకు వరుసగా విద్యుత్ శక్తి మరియు ఉష్ణ శక్తిని అందిస్తాయి.

హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ అనేది విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి అణుశక్తిని ఉపయోగించడం, ఆపై నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ పరికరం ద్వారా నీటిని హైడ్రోజన్‌గా విడదీయడం. విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి ద్వారా హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సాపేక్షంగా ప్రత్యక్ష హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పద్ధతి, అయితే ఈ పద్ధతి యొక్క హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం (55% ~ 60%) తక్కువగా ఉంటుంది, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో అత్యంత అధునాతన SPE నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ సాంకేతికతను స్వీకరించినప్పటికీ, విద్యుద్విశ్లేషణ సామర్థ్యం 90%కి పెంచబడింది. కానీ చాలా అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు ప్రస్తుతం 35% సామర్థ్యంతో వేడిని విద్యుత్తుగా మారుస్తాయి కాబట్టి, అణుశక్తిలో నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క చివరి మొత్తం సామర్థ్యం 30% మాత్రమే.

థర్మల్-కెమికల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి థర్మల్-కెమికల్ సైకిల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, అణు రియాక్టర్‌ను థర్మల్-కెమికల్ సైకిల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పరికరంతో కలపడం, అణు రియాక్టర్ అందించిన అధిక ఉష్ణోగ్రతను ఉష్ణ వనరుగా ఉపయోగిస్తుంది, తద్వారా నీరు 800℃ వద్ద ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడాన్ని ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది. 1000℃ వరకు, హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తితో పోలిస్తే, థర్మో కెమికల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది, మొత్తం సామర్థ్యం 50% కంటే ఎక్కువ చేరుతుందని అంచనా వేయబడింది, ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది.