Ядролық сутегі өндірісі дегеніміз не?

Ядролық сутегі өндірісі кең ауқымды сутегі өндірісінің қолайлы әдісі болып саналады, бірақ ол баяу дамып келе жатқан сияқты. Сонымен, ядролық сутегі өндірісі дегеніміз не?

Ядролық сутегі өндірісі, яғни сутегін жаппай өндіруге арналған алдыңғы қатарлы сутегі өндіру процесімен біріктірілген ядролық реактор. Атом энергиясынан сутегі өндірісі парниктік газдардың болмауы, шикізат ретінде су, жоғары тиімділік және ауқымды артықшылықтарға ие, сондықтан бұл болашақта кең ауқымды сутегімен қамтамасыз ету үшін маңызды шешім болып табылады. МАГАТЭ бағалауы бойынша, 250 МВт шағын реактор жоғары температурадағы ядролық реакцияларды қолдана отырып, тәулігіне 50 тонна сутегін өндіре алады.

Атом энергетикасында сутегі өндірісінің принципі - атом реакторы шығаратын жылуды сутегі өндіру үшін энергия көзі ретінде пайдалану және сәйкес технологияны таңдау арқылы тиімді және ауқымды сутегі өндірісін жүзеге асыру. Және парниктік газдар шығарындыларын азайту немесе тіпті жою. Атом энергиясынан сутегін алудың принципиалды диаграммасы суретте көрсетілген.

Ядролық энергияны сутегі энергиясына түрлендірудің көптеген жолдары бар, соның ішінде электролиз арқылы шикізат ретінде суды, термохимиялық цикл, сутегінің жоғары температуралы электролизімен сутегі өндірісі, шикізат ретінде күкіртсутекті крекинг сутегі өндірісі, табиғи газ, көмір, шикізат ретінде биомасса пиролиз сутегі өндірісі және т.б. парниктік газдар шығарындылары; Басқа көздерден сутегін өндіру тек көміртегі шығарындыларын азайтады. Сонымен қатар, ядролық электролиздік суды пайдалану атом энергиясын өндіру мен дәстүрлі электролиздің қарапайым комбинациясы болып табылады, ол әлі де атом энергиясын өндіру саласына жатады және әдетте ядролық сутегін өндірудің шынайы технологиясы ретінде қарастырылмайды. Сондықтан шикізат ретінде сумен термохимиялық цикл, ядролық жылуды толық немесе ішінара пайдалану және жоғары температуралы бу электролизі ядролық сутегін өндіру технологиясының болашақ бағытын көрсетеді.

Қазіргі уақытта атом энергетикасында сутегін алудың екі негізгі жолы бар: сутегінің электролиттік өндірісі және сутегінің термохимиялық өндірісі. Ядролық реакторлар сутегін алудың жоғарыда аталған екі тәсілі үшін сәйкесінше электр және жылу энергиясын береді.

Сутегін алу үшін судың электролизі - электр энергиясын өндіру үшін атом энергиясын пайдалану, содан кейін суды сутегіге ыдырату үшін су электролиттік құрылғысы арқылы. Электролиттік сумен сутегі өндірісі салыстырмалы түрде тікелей сутегі өндіру әдісі болып табылады, бірақ бұл әдістің сутегі өндірісінің тиімділігі (55% ~ 60%) төмен, тіпті АҚШ-та SPE су электролизінің ең озық технологиясы қабылданған болса да, электролиттік тиімділік 90% дейін артады. Бірақ қазіргі уақытта көптеген атом электр станциялары жылуды тек шамамен 35% тиімділікпен электр энергиясына айналдыратындықтан, атом энергетикасындағы су электролизінен сутегі өндірісінің соңғы жалпы тиімділігі тек 30% құрайды.

Жылу-химиялық сутегі өндірісі жылу-химиялық циклге негізделген, атомдық реакторды жылу-химиялық циклдік сутегі өндіру құрылғысымен байланыстырып, жылу көзі ретінде ядролық реактор беретін жоғары температураны пайдаланады, осылайша су 800°-ден 1000°С-қа дейінгі температурада термиялық ыдырауды катализдейді. Электролиттік су сутегі өндірісімен салыстырғанда, термохимиялық сутегі өндірісінің тиімділігі жоғары, жалпы тиімділік 50% -дан астамға жетеді деп күтілуде, құны төмен.