ठूलो मात्रामा हाइड्रोजन उत्पादनको लागि आणविक हाइड्रोजन उत्पादनलाई व्यापक रूपमा मनपर्ने विधि मानिन्छ, तर यो बिस्तारै अगाडि बढिरहेको देखिन्छ। त्यसोभए, आणविक हाइड्रोजन उत्पादन भनेको के हो?
आणविक हाइड्रोजन उत्पादन, अर्थात्, हाइड्रोजनको ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि उन्नत हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रियासँग जोडिएको आणविक रिएक्टर। आणविक ऊर्जाबाट हाइड्रोजन उत्पादनमा हरितगृह ग्यास नहुने, कच्चा पदार्थको रूपमा पानी, उच्च दक्षता र ठूलो मात्रामा हुने फाइदाहरू छन्, त्यसैले यो भविष्यमा ठूलो मात्रामा हाइड्रोजन आपूर्तिको लागि महत्त्वपूर्ण समाधान हो। IAEA को अनुमान अनुसार, २५० मेगावाटको सानो रिएक्टरले उच्च तापक्रम आणविक प्रतिक्रियाहरू प्रयोग गरेर प्रति दिन ५० टन हाइड्रोजन उत्पादन गर्न सक्छ।
आणविक ऊर्जामा हाइड्रोजन उत्पादनको सिद्धान्त भनेको आणविक रिएक्टरबाट उत्पन्न हुने तापलाई हाइड्रोजन उत्पादनको लागि ऊर्जा स्रोतको रूपमा प्रयोग गर्नु र उपयुक्त प्रविधि छनौट गरेर कुशल र ठूलो मात्रामा हाइड्रोजन उत्पादन गर्नु हो। र हरितगृह ग्यास उत्सर्जन घटाउनु वा हटाउनु पनि हो। आणविक ऊर्जाबाट हाइड्रोजन उत्पादनको योजनाबद्ध रेखाचित्र चित्रमा देखाइएको छ।
आणविक ऊर्जालाई हाइड्रोजन ऊर्जामा रूपान्तरण गर्ने धेरै तरिकाहरू छन्, जसमा इलेक्ट्रोलिसिस मार्फत पानीलाई कच्चा पदार्थको रूपमा, थर्मोकेमिकल चक्र, उच्च तापक्रमको स्टीम इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन, कच्चा पदार्थको रूपमा हाइड्रोजन सल्फाइडलाई क्र्याक गर्ने हाइड्रोजन उत्पादन, प्राकृतिक ग्यास, कोइला, कच्चा पदार्थको रूपमा बायोमासलाई पाइरोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन, आदि समावेश छन्। पानीलाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्दा, सम्पूर्ण हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रियाले CO₂ उत्पादन गर्दैन, जसले मूल रूपमा हरितगृह ग्यास उत्सर्जनलाई हटाउन सक्छ; अन्य स्रोतहरूबाट हाइड्रोजन उत्पादन गर्नाले कार्बन उत्सर्जन मात्र कम हुन्छ। थप रूपमा, आणविक इलेक्ट्रोलिसिस पानीको प्रयोग आणविक ऊर्जा उत्पादन र परम्परागत इलेक्ट्रोलिसिसको एक साधारण संयोजन मात्र हो, जुन अझै पनि आणविक ऊर्जा उत्पादनको क्षेत्रसँग सम्बन्धित छ र सामान्यतया वास्तविक आणविक हाइड्रोजन उत्पादन प्रविधिको रूपमा मानिएको छैन। त्यसकारण, कच्चा पदार्थको रूपमा पानी भएको थर्मोकेमिकल चक्र, आणविक तापको पूर्ण वा आंशिक प्रयोग र उच्च तापक्रमको स्टीम इलेक्ट्रोलिसिसलाई आणविक हाइड्रोजन उत्पादन प्रविधिको भविष्यको दिशा प्रतिनिधित्व गर्ने मानिन्छ।
हाल, आणविक ऊर्जामा हाइड्रोजन उत्पादनका दुई मुख्य तरिकाहरू छन्: इलेक्ट्रोलाइटिक पानी हाइड्रोजन उत्पादन र थर्मोकेमिकल हाइड्रोजन उत्पादन। आणविक रिएक्टरहरूले हाइड्रोजन उत्पादनका माथिका दुई तरिकाहरूका लागि क्रमशः विद्युत ऊर्जा र ताप ऊर्जा प्रदान गर्छन्।
हाइड्रोजन उत्पादन गर्न पानीको इलेक्ट्रोलिसिस भनेको बिजुली उत्पादन गर्न आणविक ऊर्जा प्रयोग गर्नु हो, र त्यसपछि पानी इलेक्ट्रोलिटिक उपकरण मार्फत पानीलाई हाइड्रोजनमा विघटन गर्नु हो। इलेक्ट्रोलिटिक पानीद्वारा हाइड्रोजन उत्पादन अपेक्षाकृत प्रत्यक्ष हाइड्रोजन उत्पादन विधि हो, तर यस विधिको हाइड्रोजन उत्पादन दक्षता (५५% ~ ६०%) कम छ, संयुक्त राज्य अमेरिकामा सबैभन्दा उन्नत SPE पानी इलेक्ट्रोलिसिस प्रविधि अपनाइए पनि, इलेक्ट्रोलिटिक दक्षता ९०% सम्म बढ्छ। तर हाल धेरैजसो आणविक ऊर्जा प्लान्टहरूले लगभग ३५% दक्षतामा तापलाई बिजुलीमा रूपान्तरण गर्ने भएकाले, आणविक ऊर्जामा पानी इलेक्ट्रोलिसिसबाट हाइड्रोजन उत्पादनको अन्तिम कुल दक्षता केवल ३०% छ।
थर्मल-रासायनिक हाइड्रोजन उत्पादन थर्मल-रासायनिक चक्रमा आधारित हुन्छ, आणविक रिएक्टरलाई थर्मल-रासायनिक चक्र हाइड्रोजन उत्पादन उपकरणसँग जोडेर, आणविक रिएक्टरद्वारा प्रदान गरिएको उच्च तापक्रमलाई ताप स्रोतको रूपमा प्रयोग गरेर, पानीले ८०० ℃ देखि १००० ℃ मा थर्मल विघटनलाई उत्प्रेरित गर्छ, जसले गर्दा हाइड्रोजन र अक्सिजन उत्पादन हुन्छ। इलेक्ट्रोलाइटिक पानी हाइड्रोजन उत्पादनको तुलनामा, थर्मो रासायनिक हाइड्रोजन उत्पादन दक्षता उच्च छ, कुल दक्षता ५०% भन्दा बढी पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ, लागत कम छ।
पोस्ट समय: फेब्रुअरी-२८-२०२३