বৃহৎ পরিসরে হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য পারমাণবিক হাইড্রোজেন উৎপাদনকে ব্যাপকভাবে পছন্দের পদ্ধতি হিসেবে বিবেচনা করা হয়, কিন্তু এর অগ্রগতি ধীর বলে মনে হচ্ছে। তাহলে, পারমাণবিক হাইড্রোজেন উৎপাদন বলতে কী বোঝায়?
পারমাণবিক হাইড্রোজেন উৎপাদন হলো ব্যাপক হারে হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য পারমাণবিক চুল্লির সাথে উন্নত হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রক্রিয়ার সংযোগ। পারমাণবিক শক্তি থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদনের সুবিধা হলো এতে কোনো গ্রিনহাউস গ্যাস উৎপন্ন হয় না, এর কাঁচামাল হিসেবে পানি ব্যবহৃত হয়, এর কার্যকারিতা অনেক বেশি এবং এটি বৃহৎ পরিসরে উৎপাদন করা যায়। তাই ভবিষ্যতে বৃহৎ পরিসরে হাইড্রোজেন সরবরাহের জন্য এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সমাধান। IAEA-এর হিসাব অনুযায়ী, একটি ছোট ২৫০ মেগাওয়াট চুল্লি উচ্চ তাপমাত্রার পারমাণবিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে প্রতিদিন ৫০ টন হাইড্রোজেন উৎপাদন করতে পারে।
পারমাণবিক শক্তিতে হাইড্রোজেন উৎপাদনের মূলনীতি হলো, পারমাণবিক চুল্লি থেকে উৎপন্ন তাপকে শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহার করে উপযুক্ত প্রযুক্তি নির্বাচনের মাধ্যমে দক্ষ ও বৃহৎ পরিসরে হাইড্রোজেন উৎপাদন বাস্তবায়ন করা এবং গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমন হ্রাস বা সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করা। পারমাণবিক শক্তি থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদনের একটি পরিকল্পিত চিত্র চিত্রে দেখানো হয়েছে।
পারমাণবিক শক্তিকে হাইড্রোজেন শক্তিতে রূপান্তর করার অনেক উপায় রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে কাঁচামাল হিসেবে পানি ব্যবহার করে তড়িৎ বিশ্লেষণ, তাপ-রাসায়নিক চক্র, উচ্চ তাপমাত্রার বাষ্প তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে হাইড্রোজেন উৎপাদন, কাঁচামাল হিসেবে হাইড্রোজেন সালফাইড ব্যবহার করে ক্র্যাকিং প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেন উৎপাদন, এবং কাঁচামাল হিসেবে প্রাকৃতিক গ্যাস, কয়লা, বায়োমাস ব্যবহার করে পাইরোলাইসিস প্রক্রিয়ায় হাইড্রোজেন উৎপাদন ইত্যাদি। কাঁচামাল হিসেবে পানি ব্যবহার করলে, সম্পূর্ণ হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রক্রিয়ায় কোনো CO₂ উৎপন্ন হয় না, যা গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনকে মূলত নির্মূল করতে পারে; অন্যান্য উৎস থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদন করলে কেবল কার্বন নির্গমন হ্রাস পায়। এছাড়াও, পারমাণবিক তড়িৎ বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহৃত পানি হলো পারমাণবিক বিদ্যুৎ উৎপাদন এবং প্রচলিত তড়িৎ বিশ্লেষণের একটি সাধারণ সংমিশ্রণ মাত্র, যা এখনও পারমাণবিক বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রের অন্তর্ভুক্ত এবং এটিকে সাধারণত একটি প্রকৃত পারমাণবিক হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রযুক্তি হিসেবে গণ্য করা হয় না। অতএব, কাঁচামাল হিসেবে পানি ব্যবহার করে তাপ-রাসায়নিক চক্র, পারমাণবিক তাপের পূর্ণ বা আংশিক ব্যবহার এবং উচ্চ তাপমাত্রার বাষ্প তড়িৎ বিশ্লেষণকে পারমাণবিক হাইড্রোজেন উৎপাদন প্রযুক্তির ভবিষ্যৎ দিক হিসেবে বিবেচনা করা হয়।
বর্তমানে, পারমাণবিক শক্তিতে হাইড্রোজেন উৎপাদনের দুটি প্রধান উপায় রয়েছে: তড়িৎ-বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে জল থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদন এবং তাপ-রাসায়নিক পদ্ধতিতে হাইড্রোজেন উৎপাদন। পারমাণবিক চুল্লিগুলো হাইড্রোজেন উৎপাদনের উপরোক্ত দুটি পদ্ধতির জন্য যথাক্রমে বৈদ্যুতিক শক্তি এবং তাপ শক্তি সরবরাহ করে।
হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য জলের তড়িৎ বিশ্লেষণ হলো পারমাণবিক শক্তি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদন করা এবং তারপর জল তড়িৎ বিশ্লেষণ যন্ত্রের মাধ্যমে জলকে বিয়োজিত করে হাইড্রোজেন তৈরি করা। জলের তড়িৎ বিশ্লেষণের মাধ্যমে হাইড্রোজেন উৎপাদন একটি তুলনামূলকভাবে সরাসরি হাইড্রোজেন উৎপাদন পদ্ধতি, কিন্তু এই পদ্ধতির হাইড্রোজেন উৎপাদন দক্ষতা (৫৫% ~ ৬০%) কম। এমনকি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে সবচেয়ে উন্নত এসপিই (SPE) জল তড়িৎ বিশ্লেষণ প্রযুক্তি ব্যবহার করা হলেও, তড়িৎ বিশ্লেষণের দক্ষতা ৯০% পর্যন্ত বাড়ানো যায়। কিন্তু যেহেতু বর্তমানে বেশিরভাগ পারমাণবিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র প্রায় ৩৫% দক্ষতায় কেবল তাপকে বিদ্যুতে রূপান্তরিত করে, তাই পারমাণবিক শক্তিতে জল তড়িৎ বিশ্লেষণ থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদনের চূড়ান্ত মোট দক্ষতা মাত্র ৩০%।
তাপ-রাসায়নিক হাইড্রোজেন উৎপাদন তাপ-রাসায়নিক চক্রের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যেখানে একটি পারমাণবিক চুল্লিকে একটি তাপ-রাসায়নিক চক্র হাইড্রোজেন উৎপাদন ডিভাইসের সাথে যুক্ত করা হয়। পারমাণবিক চুল্লি দ্বারা সরবরাহকৃত উচ্চ তাপমাত্রাকে তাপ উৎস হিসেবে ব্যবহার করে, ৮০০℃ থেকে ১০০০℃ তাপমাত্রায় পানি অনুঘটকের মাধ্যমে তাপীয় বিয়োজন ঘটিয়ে হাইড্রোজেন ও অক্সিজেন উৎপাদন করে। তড়িৎ-বিশ্লেষণ পদ্ধতিতে পানি থেকে হাইড্রোজেন উৎপাদনের তুলনায়, তাপ-রাসায়নিক হাইড্রোজেন উৎপাদনের দক্ষতা বেশি, মোট দক্ষতা ৫০%-এর বেশি হতে পারে বলে আশা করা যায় এবং এর খরচও কম।
পোস্ট করার সময়: ২৮-ফেব্রুয়ারি-২০২৩