அணுக்கரு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி என்றால் என்ன?

பெரிய அளவிலான ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கு அணு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியே மிகவும் விரும்பப்படும் முறையாகப் பரவலாகக் கருதப்படுகிறது, ஆனால் அதன் முன்னேற்றம் மெதுவாகவே இருப்பதாகத் தெரிகிறது. அப்படியானால், அணு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி என்றால் என்ன?

அணுசக்தி ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி என்பது, ஹைட்ரஜனைப் பெருமளவில் உற்பத்தி செய்வதற்காக, மேம்பட்ட ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்முறையுடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு அணு உலையாகும். அணுசக்தியிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்வது, பசுமை இல்ல வாயுக்கள் அற்றது, நீரை மூலப்பொருளாகக் கொண்டது, அதிக செயல்திறன் மற்றும் பெரிய அளவிலான உற்பத்தி போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, எதிர்காலத்தில் பெரிய அளவிலான ஹைட்ரஜன் விநியோகத்திற்கு இது ஒரு முக்கியமான தீர்வாகும். சர்வதேச அணுசக்தி முகமையின் (IAEA) மதிப்பீடுகளின்படி, ஒரு சிறிய 250 மெகாவாட் அணு உலை, உயர் வெப்பநிலை அணுக்கரு வினைகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு நாளைக்கு 50 டன் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய முடியும்.

அணுசக்தியில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் கொள்கை என்பது, அணு உலையால் உருவாக்கப்படும் வெப்பத்தை ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கான ஆற்றல் மூலமாகப் பயன்படுத்துவதும், பொருத்தமான தொழில்நுட்பத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் திறமையான மற்றும் பெரிய அளவிலான ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியை மேற்கொள்வதும் ஆகும். மேலும், பசுமை இல்ல வாயு வெளியேற்றத்தைக் குறைப்பது அல்லது முற்றிலுமாக நீக்குவதும் இதன் நோக்கமாகும். அணுசக்தியிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்வதற்கான திட்ட வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

அணுசக்தியை ஹைட்ரஜன் ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கு, மின்னாற்பகுப்பு மூலம் நீரை மூலப்பொருளாகக் கொண்டு உற்பத்தி செய்தல், வெப்பவேதியியல் சுழற்சி, உயர் வெப்பநிலை நீராவி மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, ஹைட்ரஜன் சல்பைடை மூலப்பொருளாகக் கொண்டு பிளத்தல் மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, இயற்கை எரிவாயு, நிலக்கரி, உயிரிப்பொருட்களை மூலப்பொருட்களாகக் கொண்டு வெப்பச்சிதைவு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி போன்ற பல வழிகள் உள்ளன. நீரை மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தும்போது, ​​முழு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செயல்முறையும் CO₂-ஐ உற்பத்தி செய்வதில்லை, இது பசுமைக்குடில் வாயு வெளியேற்றத்தை அடிப்படையில் நீக்கிவிடும்; மற்ற மூலங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வது கார்பன் வெளியேற்றத்தை மட்டுமே குறைக்கிறது. மேலும், அணு மின்னாற்பகுப்பு மூலம் நீரைப் பயன்படுத்துவது என்பது அணுசக்தி உற்பத்தி மற்றும் பாரம்பரிய மின்னாற்பகுப்பு ஆகியவற்றின் ஒரு எளிய கலவையாகும், இது இன்னும் அணுசக்தி உற்பத்தித் துறையைச் சார்ந்தது மற்றும் பொதுவாக ஒரு உண்மையான அணு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி தொழில்நுட்பமாகக் கருதப்படுவதில்லை. எனவே, நீரை மூலப்பொருளாகக் கொண்ட வெப்பவேதியியல் சுழற்சி, அணு வெப்பத்தை முழுமையாகவோ அல்லது பகுதியாகவோ பயன்படுத்துதல் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நீராவி மின்னாற்பகுப்பு ஆகியவை அணு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்கால திசையைக் குறிப்பதாகக் கருதப்படுகின்றன.

தற்போது, ​​அணுசக்தியில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கு இரண்டு முக்கிய வழிகள் உள்ளன: மின்பகுப்பு நீர் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி மற்றும் வெப்பவேதியியல் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி. அணு உலைகள், மேற்கூறிய இரண்டு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகளுக்கும் முறையே மின் ஆற்றலையும் வெப்ப ஆற்றலையும் வழங்குகின்றன.

ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்வதற்கான நீர் மின்னாற்பகுப்பு என்பது, அணுசக்தியைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உருவாக்கி, பின்னர் நீர் மின்னாற்பகுப்புக் கருவி மூலம் நீரை ஹைட்ரஜனாக சிதைப்பதாகும். நீர் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்வது ஒப்பீட்டளவில் ஒரு நேரடியான ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறையாகும், ஆனால் இந்த முறையின் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தித் திறன் (55% ~ 60%) குறைவாகவே உள்ளது. அமெரிக்காவில் மிகவும் மேம்பட்ட SPE நீர் மின்னாற்பகுப்புத் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், மின்னாற்பகுப்புத் திறன் 90% ஆக அதிகரிக்கப்படுகிறது. ஆனால் தற்போதுள்ள பெரும்பாலான அணுமின் நிலையங்கள் வெப்பத்தை மின்சாரமாக மாற்றும் திறன் சுமார் 35% மட்டுமே என்பதால், அணுசக்தியில் நீர் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் இறுதி மொத்தத் திறன் 30% மட்டுமே ஆகும்.

வெப்ப-வேதியியல் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி என்பது வெப்ப-வேதியியல் சுழற்சியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இதில், ஒரு அணு உலை ஒரு வெப்ப-வேதியியல் சுழற்சி ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி சாதனத்துடன் இணைக்கப்படுகிறது. அணு உலையால் வழங்கப்படும் உயர் வெப்பநிலையை வெப்ப மூலமாகப் பயன்படுத்தி, 800℃ முதல் 1000℃ வரையிலான வெப்பநிலையில் நீர் வெப்பச் சிதைவை வினையூக்கம் செய்து, ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனை உற்பத்தி செய்கிறது. மின்பகுப்பு நீர் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​வெப்ப-வேதியியல் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் செயல்திறன் அதிகமாகும். இதன் மொத்த செயல்திறன் 50%-க்கும் அதிகமாக இருக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, மேலும் இதன் செலவும் குறைவாகும்.