Il-produzzjoni tal-idroġenu nukleari hija ġeneralment meqjusa bħala l-metodu preferut għall-produzzjoni tal-idroġenu fuq skala kbira, iżda jidher li qed tavvanza bil-mod. Allura, x'inhi l-produzzjoni tal-idroġenu nukleari?
Produzzjoni nukleari tal-idroġenu, jiġifieri, reattur nukleari flimkien ma' proċess avvanzat ta' produzzjoni tal-idroġenu, għall-produzzjoni tal-massa tal-idroġenu. Il-produzzjoni tal-idroġenu mill-enerġija nukleari għandha l-vantaġġi li m'hemmx gassijiet serra, ilma bħala materja prima, effiċjenza għolja u skala kbira, għalhekk hija soluzzjoni importanti għall-provvista tal-idroġenu fuq skala kbira fil-futur. Skont l-istimi tal-IAEA, reattur żgħir ta' 250MW jista' jipproduċi 50 tunnellata ta' idroġenu kuljum bl-użu ta' reazzjonijiet nukleari f'temperatura għolja.
Il-prinċipju tal-produzzjoni tal-idroġenu fl-enerġija nukleari huwa li tintuża s-sħana ġġenerata mir-reattur nukleari bħala s-sors tal-enerġija għall-produzzjoni tal-idroġenu, u li titwettaq produzzjoni tal-idroġenu effiċjenti u fuq skala kbira billi tintgħażel teknoloġija xierqa. U jitnaqqsu jew saħansitra jiġu eliminati l-emissjonijiet ta' gassijiet serra. Id-dijagramma skematika tal-produzzjoni tal-idroġenu mill-enerġija nukleari hija murija fil-figura.
Hemm ħafna modi kif l-enerġija nukleari tista' tiġi kkonvertita f'enerġija tal-idroġenu, inkluż l-ilma bħala materja prima permezz tal-elettroliżi, iċ-ċiklu termokimiku, il-produzzjoni tal-idroġenu permezz tal-elettroliżi bil-fwar f'temperatura għolja, is-sulfid tal-idroġenu bħala materja prima għall-ikkrekkjar tal-produzzjoni tal-idroġenu, il-gass naturali, il-faħam, il-bijomassa bħala materja prima għall-produzzjoni tal-idroġenu permezz tal-piroliżi, eċċ. Meta jintuża l-ilma bħala materja prima, il-proċess kollu tal-produzzjoni tal-idroġenu ma jipproduċix CO₂, li bażikament jista' jelimina l-emissjonijiet ta' gassijiet serra; Il-produzzjoni tal-idroġenu minn sorsi oħra tnaqqas biss l-emissjonijiet tal-karbonju. Barra minn hekk, l-użu tal-ilma permezz tal-elettroliżi nukleari huwa biss taħlita sempliċi tal-ġenerazzjoni tal-enerġija nukleari u l-elettroliżi tradizzjonali, li għadha tappartjeni għall-qasam tal-ġenerazzjoni tal-enerġija nukleari u ġeneralment mhijiex meqjusa bħala teknoloġija vera tal-produzzjoni tal-idroġenu nukleari. Għalhekk, iċ-ċiklu termokimiku bl-ilma bħala materja prima, l-użu sħiħ jew parzjali tas-sħana nukleari u l-elettroliżi bil-fwar f'temperatura għolja huma kkunsidrati li jirrappreżentaw id-direzzjoni futura tat-teknoloġija tal-produzzjoni tal-idroġenu nukleari.
Fil-preżent, hemm żewġ modi ewlenin ta' produzzjoni tal-idroġenu fl-enerġija nukleari: il-produzzjoni elettrolitika tal-idroġenu tal-ilma u l-produzzjoni termokimika tal-idroġenu. Ir-reatturi nukleari jipprovdu enerġija elettrika u enerġija tas-sħana rispettivament għaż-żewġ modi ta' produzzjoni tal-idroġenu msemmija hawn fuq.
L-elettroliżi tal-ilma biex tipproduċi l-idroġenu hija l-użu tal-enerġija nukleari biex tiġġenera l-elettriku, u mbagħad permezz tal-apparat elettrolitiku tal-ilma biex tiddekomponi l-ilma f'idroġenu. Il-produzzjoni tal-idroġenu permezz tal-ilma elettrolitiku hija metodu ta' produzzjoni tal-idroġenu relattivament dirett, iżda l-effiċjenza tal-produzzjoni tal-idroġenu ta' dan il-metodu (55% ~ 60%) hija baxxa, anke jekk l-aktar teknoloġija avvanzata tal-elettroliżi tal-ilma SPE tiġi adottata fl-Istati Uniti, l-effiċjenza elettrolitika tiżdied għal 90%. Iżda peress li l-biċċa l-kbira tal-impjanti tal-enerġija nukleari bħalissa jikkonvertu biss is-sħana f'elettriku b'effiċjenza ta' madwar 35%, l-effiċjenza totali finali tal-produzzjoni tal-idroġenu mill-elettroliżi tal-ilma fl-enerġija nukleari hija biss 30%.
Il-produzzjoni tal-idroġenu termo-kimiku hija bbażata fuq ċiklu termo-kimiku, li jgħaqqad reattur nukleari ma' apparat ta' produzzjoni tal-idroġenu b'ċiklu termo-kimiku, bl-użu tat-temperatura għolja pprovduta mir-reattur nukleari bħala sors ta' sħana, sabiex l-ilma jikkatalizza d-dekompożizzjoni termali f'800℃ sa 1000℃, sabiex jipproduċi idroġenu u ossiġnu. Meta mqabbla mal-produzzjoni tal-idroġenu tal-ilma elettrolitiku, l-effiċjenza tal-produzzjoni termo-kimika tal-idroġenu hija ogħla, l-effiċjenza totali hija mistennija li tilħaq aktar minn 50%, l-ispiża hija aktar baxxa.
Ħin tal-posta: 28 ta' Frar 2023