جوہری ہائیڈروجن کی پیداوار کیا ہے؟

نیوکلیئر ہائیڈروجن کی پیداوار کو بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے ترجیحی طریقہ سمجھا جاتا ہے، لیکن ایسا لگتا ہے کہ یہ آہستہ آہستہ ترقی کر رہا ہے۔ تو، جوہری ہائیڈروجن کی پیداوار کیا ہے؟

نیوکلیئر ہائیڈروجن کی پیداوار، یعنی ہائیڈروجن کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے ہائیڈروجن کی پیداوار کے جدید عمل کے ساتھ جوہری ری ایکٹر۔ جوہری توانائی سے ہائیڈروجن کی پیداوار میں گرین ہاؤس گیسوں کے بغیر پانی، خام مال کے طور پر پانی، اعلی کارکردگی اور بڑے پیمانے کے فوائد ہیں، لہذا یہ مستقبل میں بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن کی فراہمی کے لیے ایک اہم حل ہے۔ آئی اے ای اے کے اندازوں کے مطابق، ایک چھوٹا 250 میگاواٹ ری ایکٹر اعلی درجہ حرارت کے جوہری رد عمل کا استعمال کرتے ہوئے روزانہ 50 ٹن ہائیڈروجن پیدا کر سکتا ہے۔

جوہری توانائی میں ہائیڈروجن کی پیداوار کا اصول یہ ہے کہ جوہری ری ایکٹر سے پیدا ہونے والی حرارت کو ہائیڈروجن کی پیداوار کے لیے توانائی کے ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جائے، اور مناسب ٹیکنالوجی کا انتخاب کرکے موثر اور بڑے پیمانے پر ہائیڈروجن کی پیداوار کا احساس کیا جائے۔ اور گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم یا ختم کریں۔ جوہری توانائی سے ہائیڈروجن کی پیداوار کا اسکیمیٹک خاکہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔

جوہری توانائی کو ہائیڈروجن توانائی میں تبدیل کرنے کے بہت سے طریقے ہیں، بشمول الیکٹرولیسس کے ذریعے پانی کے طور پر خام مال، تھرمو کیمیکل سائیکل، ہائی ٹمپریچر سٹیم الیکٹرولائسز ہائیڈروجن کی پیداوار، ہائیڈروجن سلفائیڈ بطور خام مال کریکنگ ہائیڈروجن کی پیداوار، قدرتی گیس، کوئلہ، بایوماس خام مال کے طور پر پائرولیسس ہائیڈروجن کی پیداوار، وغیرہ جب خام مال کے طور پر ہائیڈروجن کی پیداوار کو مکمل نہیں کرتا ہے۔ CO₂، جو بنیادی طور پر گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو ختم کر سکتا ہے۔ دوسرے ذرائع سے ہائیڈروجن کی پیداوار صرف کاربن کے اخراج کو کم کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، نیوکلیئر الیکٹرولائسز واٹر کا استعمال نیوکلیئر پاور جنریشن اور روایتی الیکٹرولیسس کا محض ایک سادہ امتزاج ہے، جو اب بھی نیوکلیئر پاور جنریشن کے شعبے سے تعلق رکھتا ہے اور اسے عام طور پر ایک حقیقی نیوکلیئر ہائیڈروجن پروڈکشن ٹیکنالوجی نہیں سمجھا جاتا ہے۔ لہذا، خام مال کے طور پر پانی کے ساتھ تھرمو کیمیکل سائیکل، جوہری حرارت کا مکمل یا جزوی استعمال اور اعلی درجہ حرارت کے بھاپ کے الیکٹرولیسس کو جوہری ہائیڈروجن پروڈکشن ٹیکنالوجی کی مستقبل کی سمت کی نمائندگی کرنے کے لیے سمجھا جاتا ہے۔

اس وقت، جوہری توانائی میں ہائیڈروجن کی پیداوار کے دو اہم طریقے ہیں: الیکٹرولائٹک واٹر ہائیڈروجن کی پیداوار اور تھرمو کیمیکل ہائیڈروجن کی پیداوار۔ جوہری ری ایکٹر ہائیڈروجن کی پیداوار کے مندرجہ بالا دو طریقوں کے لیے بالترتیب برقی توانائی اور حرارتی توانائی فراہم کرتے ہیں۔

ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لیے پانی کے الیکٹرولیسس کا مطلب ہے جوہری توانائی کا استعمال بجلی پیدا کرنے کے لیے، اور پھر پانی کے الیکٹرولیٹک ڈیوائس کے ذریعے پانی کو ہائیڈروجن میں گلنا۔ الیکٹرولائٹک واٹر کے ذریعے ہائیڈروجن کی پیداوار نسبتاً براہ راست ہائیڈروجن کی پیداوار کا طریقہ ہے، لیکن اس طریقہ کی ہائیڈروجن پیداواری کارکردگی (55% ~ 60%) کم ہے، یہاں تک کہ اگر ریاست ہائے متحدہ امریکہ میں سب سے جدید SPE واٹر الیکٹرولیسس ٹیکنالوجی کو اپنایا جائے تو الیکٹرولائٹک کارکردگی 90% تک بڑھ جاتی ہے۔ لیکن چونکہ زیادہ تر جوہری پاور پلانٹس اس وقت صرف 35 فیصد کارکردگی پر حرارت کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں، اس لیے جوہری توانائی میں پانی کے الیکٹرولیسس سے ہائیڈروجن کی پیداوار کی حتمی کارکردگی صرف 30 فیصد ہے۔

تھرمل-کیمیکل ہائیڈروجن کی پیداوار تھرمل-کیمیکل سائیکل پر مبنی ہے، جوہری ری ایکٹر کو تھرمل-کیمیکل سائیکل ہائیڈروجن پروڈکشن ڈیوائس کے ساتھ جوڑتا ہے، جوہری ری ایکٹر کے ذریعہ فراہم کردہ اعلی درجہ حرارت کو حرارت کے ذریعہ کے طور پر استعمال کرتا ہے، تاکہ پانی 800℃ سے 1000℃ پر تھرمل سڑن کو اتپریرک کرتا ہے اور 1000℃ سے ہائیڈروجن پیدا کرتا ہے۔ الیکٹرولائٹک واٹر ہائیڈروجن کی پیداوار کے مقابلے میں، تھرمو کیمیکل ہائیڈروجن کی پیداواری کارکردگی زیادہ ہے، کل کارکردگی 50 فیصد سے زیادہ تک پہنچنے کی توقع ہے، لاگت کم ہے۔