Nuklea hidrogenproduktado estas ĝenerale konsiderata la preferata metodo por grandskala hidrogenproduktado, sed ŝajnas, ke ĝi progresas malrapide. Do, kio estas nuklea hidrogenproduktado?
Nuklea hidrogenproduktado, tio estas, nuklea reaktoro kunligita kun progresinta hidrogenproduktadprocezo, por amasproduktado de hidrogeno. Hidrogenproduktado el nuklea energio havas la avantaĝojn de manko de forcejaj gasoj, akvo kiel krudmaterialo, alta efikeco kaj grandskala, do ĝi estas grava solvo por grandskala hidrogenprovizado en la estonteco. Laŭ taksoj de IAEA, malgranda 250MW reaktoro povas produkti 50 tunojn da hidrogeno ĉiutage uzante alttemperaturajn nukleajn reakciojn.
La principo de hidrogenproduktado en nuklea energio estas uzi la varmon generitan de nuklea reaktoro kiel energifonton por hidrogenproduktado, kaj realigi efikan kaj grandskalan hidrogenproduktadon per elektado de taŭga teknologio. Kaj redukti aŭ eĉ elimini forcejgasajn emisiojn. La skemo de hidrogenproduktado el nuklea energio estas montrita en la figuro.
Ekzistas multaj manieroj konverti nuklean energion al hidrogena energio, inkluzive de akvo kiel kruda materialo per elektrolizo, termokemia ciklo, alttemperatura vapora elektrolizo, hidrogena produktado per fendado de hidrogeno, tergaso, karbo, biomaso kiel krudmaterialoj, pirolizo, ktp. Kiam oni uzas akvon kiel krudan materialon, la tuta hidrogena produktada procezo ne produktas CO₂, kio povas esence forigi forcejgasajn emisiojn; Produktado de hidrogeno el aliaj fontoj nur reduktas karbonajn emisiojn. Krome, la uzo de akvo per nuklea elektrolizo estas nur simpla kombinaĵo de nuklea energiproduktado kaj tradicia elektrolizo, kiu ankoraŭ apartenas al la kampo de nuklea energiproduktado kaj ĝenerale ne estas konsiderata kiel vera teknologio por nuklea hidrogena produktado. Tial, la termokemia ciklo kun akvo kiel kruda materialo, plena aŭ parta uzo de nuklea varmo kaj alttemperatura vapora elektrolizo estas konsiderataj kiel reprezentaj la estontaj direktoj de la teknologio por nuklea hidrogena produktado.
Nuntempe, ekzistas du ĉefaj manieroj de hidrogenproduktado en nuklea energio: elektroliza akvohidrogenproduktado kaj termokemia hidrogenproduktado. Nukleaj reaktoroj provizas elektran energion kaj varmenergion respektive por la supre menciitaj du manieroj de hidrogenproduktado.
Elektrolizo de akvo por produkti hidrogenon signifas uzi nuklean energion por generi elektron, kaj poste per akva elektroliza aparato malkomponi akvon en hidrogenon. Hidrogenproduktado per elektroliza akvo estas relative rekta metodo por produkti hidrogenon, sed la efikeco de hidrogeno per ĉi tiu metodo (55% ~ 60%) estas malalta. Eĉ se la plej progresinta SPE-akva elektroliza teknologio estas uzata en Usono, la elektroliza efikeco pliiĝas ĝis 90%. Sed ĉar la plej multaj nukleaj elektrocentraloj nuntempe nur konvertas varmon al elektro kun efikeco de ĉirkaŭ 35%, la fina totala efikeco de hidrogenproduktado per akva elektrolizo en nuklea energio estas nur 30%.
Termik-kemia hidrogenproduktado baziĝas sur termik-kemia ciklo, kunligante nuklean reaktoron kun termik-kemia cikla hidrogenprodukta aparato, uzante la altan temperaturon provizitan de la nuklea reaktoro kiel varmofonton, tiel ke akvo katalizas termikan putriĝon je 800℃ ĝis 1000℃, por produkti hidrogenon kaj oksigenon. Kompare kun elektroliza akvohidrogenproduktado, la termokemia hidrogenproduktado estas pli alta, la totala efikeco estas atendata atingi pli ol 50%, la kosto estas pli malalta.
Afiŝtempo: 28-a de februaro 2023