అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి అంటే ఏమిటి?

పెద్ద ఎత్తున హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తిని ప్రాధాన్యత గల పద్ధతిగా విస్తృతంగా పరిగణిస్తారు, కానీ ఇది నెమ్మదిగా అభివృద్ధి చెందుతున్నట్లు కనిపిస్తోంది. కాబట్టి, అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి అంటే ఏమిటి?

అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి, అంటే, అణు రియాక్టర్‌తో కలిపి అధునాతన హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ, హైడ్రోజన్‌ను భారీగా ఉత్పత్తి చేయడానికి. అణుశక్తి నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి గ్రీన్‌హౌస్ వాయువులు లేకపోవడం, ముడి పదార్థంగా నీరు, అధిక సామర్థ్యం మరియు పెద్ద ఎత్తున ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, కాబట్టి భవిష్యత్తులో పెద్ద ఎత్తున హైడ్రోజన్ సరఫరాకు ఇది ఒక ముఖ్యమైన పరిష్కారం. IAEA అంచనాల ప్రకారం, 250MW చిన్న రియాక్టర్ అధిక ఉష్ణోగ్రత అణు ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి రోజుకు 50 టన్నుల హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలదు.

అణుశక్తిలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సూత్రం ఏమిటంటే, అణు రియాక్టర్ ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే వేడిని హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి శక్తి వనరుగా ఉపయోగించడం మరియు తగిన సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా సమర్థవంతమైన మరియు పెద్ద ఎత్తున హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తిని సాధించడం. మరియు గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలను తగ్గించడం లేదా తొలగించడం. అణుశక్తి నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం చిత్రంలో చూపబడింది.

అణుశక్తిని హైడ్రోజన్ శక్తిగా మార్చడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి, వాటిలో విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా నీటిని ముడి పదార్థంగా, థర్మోకెమికల్ చక్రం, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆవిరి విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి, ముడి పదార్థంగా హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తిని పగులగొట్టడం, సహజ వాయువు, బొగ్గు, బయోమాస్ ముడి పదార్థాలుగా పైరోలైసిస్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి మొదలైనవి ఉన్నాయి. నీటిని ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించినప్పుడు, మొత్తం హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ CO₂ ను ఉత్పత్తి చేయదు, ఇది ప్రాథమికంగా గ్రీన్‌హౌస్ వాయు ఉద్గారాలను తొలగించగలదు; ఇతర వనరుల నుండి హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం కార్బన్ ఉద్గారాలను మాత్రమే తగ్గిస్తుంది. అదనంగా, అణు విద్యుద్విశ్లేషణ నీటిని ఉపయోగించడం అనేది అణు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు సాంప్రదాయ విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క సరళమైన కలయిక, ఇది ఇప్పటికీ అణు విద్యుత్ ఉత్పత్తి రంగానికి చెందినది మరియు సాధారణంగా నిజమైన అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సాంకేతికతగా పరిగణించబడదు. అందువల్ల, నీటిని ముడి పదార్థంగా థర్మోకెమికల్ చక్రం, అణు వేడి యొక్క పూర్తి లేదా పాక్షిక వినియోగం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆవిరి విద్యుద్విశ్లేషణ అణు హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సాంకేతికత యొక్క భవిష్యత్తు దిశను సూచిస్తాయి.

ప్రస్తుతం, అణుశక్తిలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి రెండు ప్రధాన మార్గాలు ఉన్నాయి: విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి మరియు థర్మోకెమికల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి. పైన పేర్కొన్న రెండు రకాల హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తికి అణు రియాక్టర్లు వరుసగా విద్యుత్ శక్తిని మరియు ఉష్ణ శక్తిని అందిస్తాయి.

హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ అంటే అణుశక్తిని ఉపయోగించి విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడం, ఆపై నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ పరికరం ద్వారా నీటిని హైడ్రోజన్‌గా విడదీయడం. విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి ద్వారా హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సాపేక్షంగా ప్రత్యక్ష హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పద్ధతి, కానీ ఈ పద్ధతి యొక్క హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం (55% ~ 60%) తక్కువగా ఉంటుంది, యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో అత్యంత అధునాతన SPE నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ సాంకేతికతను అవలంబించినప్పటికీ, విద్యుద్విశ్లేషణ సామర్థ్యం 90%కి పెరుగుతుంది. కానీ చాలా అణు విద్యుత్ ప్లాంట్లు ప్రస్తుతం వేడిని విద్యుత్తుగా 35% సామర్థ్యంతో మాత్రమే మారుస్తాయి కాబట్టి, అణుశక్తిలో నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క తుది మొత్తం సామర్థ్యం 30% మాత్రమే.

థర్మల్-కెమికల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి థర్మల్-కెమికల్ సైకిల్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది, అణు రియాక్టర్‌ను థర్మల్-కెమికల్ సైకిల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పరికరంతో కలుపుతుంది, అణు రియాక్టర్ అందించిన అధిక ఉష్ణోగ్రతను ఉష్ణ వనరుగా ఉపయోగిస్తుంది, తద్వారా నీరు 800℃ నుండి 1000℃ వరకు ఉష్ణ కుళ్ళిపోవడాన్ని ఉత్ప్రేరకపరుస్తుంది, తద్వారా హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తితో పోలిస్తే, థర్మో కెమికల్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది, మొత్తం సామర్థ్యం 50% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుందని అంచనా, ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది.