D'Produktioun vu Waasserstoff aus der Nuklearindustrie gëllt allgemeng als déi bevorzugt Method fir d'Produktioun vu Waasserstoff a grousser Skala, awer et schéngt lues virukommen ze goen. Also, wat ass d'Produktioun vu Waasserstoff aus der Nuklearindustrie?
Nuklear Waasserstoffproduktioun, dat heescht en Atomreaktor gekoppelt mat engem fortgeschrattene Waasserstoffproduktiounsprozess, fir d'Masseproduktioun vu Waasserstoff. D'Waasserstoffproduktioun aus Atomenergie huet d'Virdeeler vun der Tatsaach, datt et keng Treibhausgase gëtt, datt Waasser als Rohmaterial ass, datt et eng héich Effizienz ass a groussflächeg ass, sou datt et eng wichteg Léisung fir eng grouss Waasserstoffversuergung an der Zukunft ass. No Schätzunge vun der IAEA kann e klenge Reaktor mat enger Leeschtung vun 250 MW 50 Tonne Waasserstoff pro Dag mat Hëllef vun héijen Temperaturen an Atomreaktiounen produzéieren.
De Prinzip vun der Waasserstoffproduktioun an der Nuklearenergie besteet doran, d'Hëtzt, déi vum Atomreaktor generéiert gëtt, als Energiequell fir d'Waasserstoffproduktioun ze benotzen, an eng effizient a groussflächeg Waasserstoffproduktioun duerch d'Auswiel vun der entspriechender Technologie ze realiséieren. An d'Reduktioun oder souguer d'Emissioune vu Treibhausgase ze eliminéieren. Dat schematescht Diagramm vun der Waasserstoffproduktioun aus Nuklearenergie gëtt an der Figur gewisen.
Et gëtt vill Méiglechkeeten, fir Nuklearenergie an Waasserstoffenergie ëmzewandelen, dorënner Waasser als Rohmaterial duerch Elektrolyse, thermochemesche Kreeslaf, Héichtemperaturdampelektrolyse, Waasserstoffproduktioun, Schwefelwaasserstoff als Rohmaterial, Rëssbildung vu Waasserstoff, Äerdgas, Kuel, Biomasse als Rohmaterial, Pyrolyse, Waasserstoffproduktioun, etc. Wann Waasser als Rohmaterial benotzt gëtt, produzéiert de ganze Waasserstoffproduktiounsprozess kee CO₂, wat d'Emissioune vu Treibhausgase grondsätzlech eliminéiere kann; d'Produktioun vu Waasserstoff aus anere Quelle reduzéiert nëmmen d'Kuelestoffemissiounen. Zousätzlech ass d'Benotzung vu Waasser duerch Nuklearelektrolyse just eng einfach Kombinatioun aus Nuklearenergieproduktioun an traditioneller Elektrolyse, déi nach ëmmer zum Beräich vun der Nuklearenergieproduktioun gehéiert a generell net als eng richteg Technologie fir d'Produktioun vu Nuklearwaasserstoff ugesi gëtt. Dofir ginn den thermochemesche Kreeslaf mat Waasser als Rohmaterial, déi voll oder deelweis Notzung vun Nuklearwärm an d'Héichtemperaturdampelektrolyse als déi zukünfteg Richtung vun der Technologie fir d'Produktioun vu Nuklearwaasserstoff ugesinn.
Aktuell ginn et zwou Haaptmethoden fir Waasserstoffproduktioun an der Nuklearenergie: elektrolytesch Waasserstoffproduktioun a thermochemesch Waasserstoffproduktioun. Nuklearreaktoren liwweren elektresch Energie respektiv Hëtztenergie fir déi zwou uewe genannten Methoden fir Waasserstoffproduktioun.
D'Elektrolyse vu Waasser fir Waasserstoff ze produzéieren ass d'Benotzung vun Nuklearenergie fir Stroum ze generéieren, an dann duerch e Waasserelektrolyt-Apparat Waasser a Waasserstoff ze zersetzen. D'Waasserstoffproduktioun duerch elektrolytescht Waasser ass eng relativ direkt Method fir d'Waasserstoffproduktioun, awer d'Effizienz vun der Waasserstoffproduktioun vun dëser Method (55% ~ 60%) ass niddreg, an och wann déi fortgeschrattst SPE-Waasserelektrolysetechnologie an den USA adoptéiert gëtt, gëtt d'Elektrolytesch Effizienz op 90% erhéicht. Well awer déi meescht Atomkraaftwierker de Moment nëmmen Hëtzt mat ongeféier 35% Effizienz an Stroum ëmwandelen, ass déi endgülteg Gesamteffizienz vun der Waasserstoffproduktioun aus Waasserelektrolyse an der Nuklearenergie nëmmen 30%.
D'thermesch-chemesch Waasserstoffproduktioun baséiert op engem thermesch-chemesche Zyklus, wou en Atomreaktor mat engem Waasserstoffproduktiounsapparat am thermesch-chemesche Zyklus gekoppelt gëtt, an déi héich Temperatur vum Atomreaktor als Hëtztquell benotzt gëtt, sou datt Waasser d'thermesch Zersetzung bei 800℃ bis 1000℃ katalyséiert, fir Waasserstoff a Sauerstoff ze produzéieren. Am Verglach mat der elektrolytescher Waasserstoffproduktioun ass d'Effizienz vun der thermochemescher Waasserstoffproduktioun méi héich, d'Gesamteffizienz gëtt erwaart méi wéi 50% z'erreechen, an d'Käschte si méi niddreg.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 28. Februar 2023