የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት ምንድን ነው?

የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት በስፋት ለትልቅ የሃይድሮጂን ምርት ተመራጭ ዘዴ ተደርጎ ይወሰዳል፣ ነገር ግን ቀስ በቀስ እያደገ የመጣ ይመስላል። ታዲያ የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት ምንድን ነው?

የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት፣ ማለትም የኑክሌር ሬአክተር ከከፍተኛ የሃይድሮጂን ምርት ሂደት ጋር ተዳምሮ፣ ለሃይድሮጂን በብዛት ለማምረት። ከኑክሌር ኃይል የሚገኘው የሃይድሮጂን ምርት የግሪንሀውስ ጋዞች አለመኖር፣ እንደ ጥሬ እቃ ውሃ፣ ከፍተኛ ብቃት እና ትልቅ መጠን ያለው በመሆኑ ለወደፊቱ ለትልቅ የሃይድሮጂን አቅርቦት አስፈላጊ መፍትሄ ነው። በIAEA ግምቶች መሠረት፣ አነስተኛ 250MW ሬአክተር ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው የኑክሌር ግብረመልሶችን በመጠቀም በቀን 50 ቶን ሃይድሮጂን ማምረት ይችላል።

በኑክሌር ኃይል ውስጥ የሃይድሮጂን ምርት መርህ በኑክሌር ሬአክተር የሚመነጨውን ሙቀት ለሃይድሮጂን ምርት እንደ የኃይል ምንጭ መጠቀም እና ተገቢውን ቴክኖሎጂ በመምረጥ ቀልጣፋ እና ሰፊ የሃይድሮጂን ምርትን ተግባራዊ ማድረግ ነው። እንዲሁም የግሪንሀውስ ጋዝ ልቀትን መቀነስ ወይም ማስወገድ ነው። ከኑክሌር ኃይል የሚመነጨው የሃይድሮጂን ምርት ንድፍ ንድፍ በስዕሉ ላይ ይታያል።

የኑክሌር ኃይልን ወደ ሃይድሮጂን ኃይል ለመቀየር ብዙ መንገዶች አሉ፤ ከእነዚህም ውስጥ ውሃ እንደ ጥሬ እቃ በኤሌክትሮላይሲስ፣ በቴርሞኬሚካል ዑደት፣ ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው የእንፋሎት ኤሌክትሮላይሲስ የሃይድሮጂን ምርት፣ የሃይድሮጂን ሰልፋይድ እንደ ጥሬ እቃ ስንጥቅ የሃይድሮጂን ምርት፣ የተፈጥሮ ጋዝ፣ የድንጋይ ከሰል፣ ባዮማስ እንደ ጥሬ እቃ ፒሮሊሲስ የሃይድሮጂን ምርት፣ ወዘተ ይገኙበታል። ውሃ እንደ ጥሬ እቃ ሲጠቀሙ፣ አጠቃላይ የሃይድሮጂን ምርት ሂደት CO₂ አያመነጭም፣ ይህም በመሠረቱ የግሪንሀውስ ጋዝ ልቀትን ሊያስወግድ ይችላል፤ ሃይድሮጂንን ከሌሎች ምንጮች ማምረት የካርቦን ልቀትን ብቻ ይቀንሳል። በተጨማሪም፣ የኑክሌር ኤሌክትሮላይሲስ ውሃ መጠቀም የኑክሌር ኃይል ማመንጫ እና ባህላዊ ኤሌክትሮላይሲስ ቀላል ጥምረት ብቻ ነው፣ ይህም አሁንም የኑክሌር ኃይል ማመንጫ መስክ አካል ሲሆን በአጠቃላይ እንደ እውነተኛ የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት ቴክኖሎጂ ተደርጎ አይቆጠርም። ስለዚህ፣ ውሃ እንደ ጥሬ እቃ፣ ሙሉ ወይም ከፊል የኑክሌር ሙቀት እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ያለው የእንፋሎት ኤሌክትሮላይሲስ የኑክሌር ሃይድሮጂን ምርት ቴክኖሎጂ የወደፊት አቅጣጫን እንደሚወክሉ ይቆጠራሉ።

በአሁኑ ጊዜ፣ በኑክሌር ኃይል ውስጥ ሁለት ዋና ዋና የሃይድሮጂን ምርት መንገዶች አሉ፤ እነሱም የኤሌክትሮላይቲክ ውሃ ሃይድሮጂን ምርት እና የቴርሞኬሚካል ሃይድሮጂን ምርት ናቸው። የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች ከላይ ለተጠቀሱት ሁለት የሃይድሮጂን ምርት መንገዶች በቅደም ተከተል የኤሌክትሪክ ኃይል እና የሙቀት ኃይል ይሰጣሉ።

ሃይድሮጂን ለማምረት የውሃ ኤሌክትሮላይሲስ ኤሌክትሪክ ለማመንጨት የኑክሌር ኃይልን መጠቀም እና ከዚያም በውሃ ኤሌክትሮላይቲክ መሳሪያ በኩል ውሃ ወደ ሃይድሮጂን መበታተን ነው። በኤሌክትሮላይቲክ ውሃ የሃይድሮጂን ምርት በአንጻራዊነት ቀጥተኛ የሃይድሮጂን ምርት ዘዴ ነው፣ ነገር ግን የዚህ ዘዴ የሃይድሮጂን ምርት ውጤታማነት (55% ~ 60%) ዝቅተኛ ነው፣ ምንም እንኳን በጣም የላቀው የ SPE የውሃ ኤሌክትሮላይሲስ ቴክኖሎጂ በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ ቢተገበርም፣ የኤሌክትሮላይቲክ ውጤታማነት ወደ 90% ይጨምራል። ነገር ግን አብዛኛዎቹ የኑክሌር ኃይል ማመንጫዎች በአሁኑ ጊዜ ሙቀትን ወደ ኤሌክትሪክ የሚቀይሩት በ35% ቅልጥፍና ብቻ ስለሆነ፣ በኑክሌር ኃይል ውስጥ ከውሃ ኤሌክትሮላይሲስ የሚመጣው የመጨረሻ አጠቃላይ ውጤታማነት 30% ብቻ ነው።

የሙቀት-ኬሚካል ሃይድሮጂን ምርት በሙቀት-ኬሚካላዊ ዑደት ላይ የተመሰረተ ሲሆን የኑክሌር ሬአክተርን ከሙቀት-ኬሚካላዊ ዑደት ሃይድሮጂን ማምረቻ መሳሪያ ጋር በማያያዝ፣ በኑክሌር ሬአክተሩ የሚሰጠውን ከፍተኛ የሙቀት መጠን እንደ ሙቀት ምንጭ በመጠቀም፣ ውሃ ከ800℃ እስከ 1000℃ የሙቀት መበስበስን በማነቃቃት ሃይድሮጂን እና ኦክስጅንን ያመነጫል። ከኤሌክትሮላይቲክ የውሃ ሃይድሮጂን ምርት ጋር ሲነጻጸር፣ የቴርሞኬሚካል ሃይድሮጂን ምርት ውጤታማነት ከፍ ያለ ነው፣ አጠቃላይ ቅልጥፍናው ከ50% በላይ እንደሚደርስ ይጠበቃል፣ ወጪውም ዝቅተኛ ነው።