Çfarë është prodhimi i hidrogjenit bërthamor?

Prodhimi i hidrogjenit bërthamor konsiderohet gjerësisht si metoda e preferuar për prodhimin e hidrogjenit në shkallë të gjerë, por duket se po përparon ngadalë. Pra, çfarë është prodhimi i hidrogjenit bërthamor?

Prodhimi i hidrogjenit bërthamor, domethënë, reaktori bërthamor i shoqëruar me një proces të përparuar të prodhimit të hidrogjenit, për prodhimin masiv të hidrogjenit. Prodhimi i hidrogjenit nga energjia bërthamore ka avantazhet e mungesës së gazrave serrë, ujit si lëndë e parë, efikasitetit të lartë dhe shkallës së gjerë, kështu që është një zgjidhje e rëndësishme për furnizimin me hidrogjen në shkallë të gjerë në të ardhmen. Sipas vlerësimeve të IAEA-s, një reaktor i vogël 250 MW mund të prodhojë 50 ton hidrogjen në ditë duke përdorur reaksione bërthamore me temperaturë të lartë.

Parimi i prodhimit të hidrogjenit në energjinë bërthamore është përdorimi i nxehtësisë së gjeneruar nga reaktori bërthamor si burim energjie për prodhimin e hidrogjenit dhe realizimi i prodhimit efikas dhe në shkallë të gjerë të hidrogjenit duke zgjedhur teknologjinë e përshtatshme. Dhe zvogëlimi ose edhe eliminimi i emetimeve të gazrave serrë. Diagrami skematik i prodhimit të hidrogjenit nga energjia bërthamore është treguar në figurë.

Ekzistojnë shumë mënyra për të kthyer energjinë bërthamore në energji hidrogjeni, duke përfshirë ujin si lëndë të parë përmes elektrolizës, ciklit termokimik, elektrolizës me avull në temperaturë të lartë, prodhimit të hidrogjenit, sulfurit të hidrogjenit si lëndë e parë, krekingut, prodhimit të hidrogjenit, gazit natyror, qymyrit, biomasës si lëndë të parë, pirolizës, prodhimit të hidrogjenit, etj. Kur përdoret uji si lëndë e parë, i gjithë procesi i prodhimit të hidrogjenit nuk prodhon CO₂, i cili në thelb mund të eliminojë emetimet e gazrave serrë; Prodhimi i hidrogjenit nga burime të tjera vetëm sa zvogëlon emetimet e karbonit. Përveç kësaj, përdorimi i ujit në elektrolizën bërthamore është vetëm një kombinim i thjeshtë i gjenerimit të energjisë bërthamore dhe elektrolizës tradicionale, e cila ende i përket fushës së gjenerimit të energjisë bërthamore dhe në përgjithësi nuk konsiderohet si një teknologji e vërtetë e prodhimit të hidrogjenit bërthamor. Prandaj, cikli termokimik me ujin si lëndë e parë, përdorimi i plotë ose i pjesshëm i nxehtësisë bërthamore dhe elektroliza me avull në temperaturë të lartë konsiderohen të përfaqësojnë drejtimin e ardhshëm të teknologjisë së prodhimit të hidrogjenit bërthamor.

Aktualisht, ekzistojnë dy mënyra kryesore të prodhimit të hidrogjenit në energjinë bërthamore: prodhimi i hidrogjenit elektrolitik të ujit dhe prodhimi i hidrogjenit termokimik. Reaktorët bërthamorë sigurojnë përkatësisht energji elektrike dhe energji termike për dy mënyrat e mësipërme të prodhimit të hidrogjenit.

Elektroliza e ujit për të prodhuar hidrogjen është përdorimi i energjisë bërthamore për të gjeneruar energji elektrike, dhe më pas përmes pajisjes elektrolitike të ujit për të zbërthyer ujin në hidrogjen. Prodhimi i hidrogjenit me anë të ujit elektrolitik është një metodë relativisht e drejtpërdrejtë e prodhimit të hidrogjenit, por efikasiteti i prodhimit të hidrogjenit të kësaj metode (55% ~ 60%) është i ulët, edhe nëse teknologjia më e përparuar e elektrolizës së ujit SPE miratohet në Shtetet e Bashkuara, efikasiteti elektrolitik rritet në 90%. Por meqenëse shumica e centraleve bërthamore aktualisht e shndërrojnë nxehtësinë në energji elektrike vetëm me efikasitet rreth 35%, efikasiteti përfundimtar total i prodhimit të hidrogjenit nga elektroliza e ujit në energjinë bërthamore është vetëm 30%.

Prodhimi i hidrogjenit termo-kimik bazohet në ciklin termo-kimik, duke lidhur një reaktor bërthamor me një pajisje të prodhimit të hidrogjenit të ciklit termo-kimik, duke përdorur temperaturën e lartë të ofruar nga reaktori bërthamor si burim nxehtësie, në mënyrë që uji të katalizojë dekompozimin termik në 800℃ deri në 1000℃, në mënyrë që të prodhojë hidrogjen dhe oksigjen. Krahasuar me prodhimin elektrolitik të hidrogjenit me ujë, efikasiteti i prodhimit termo-kimik të hidrogjenit është më i lartë, efikasiteti total pritet të arrijë më shumë se 50%, kostoja është më e ulët.