Yadroviy vodorod ishlab chiqarish keng ko'lamli vodorod ishlab chiqarishning afzal usuli hisoblanadi, ammo u sekin rivojlanayotganga o'xshaydi. Xo'sh, yadroviy vodorod ishlab chiqarish nima?
Yadro vodorod ishlab chiqarish, ya'ni vodorodni ommaviy ishlab chiqarish uchun ilg'or vodorod ishlab chiqarish jarayoni bilan birlashtirilgan yadro reaktori. Yadro energiyasidan vodorod ishlab chiqarish issiqxona gazlarining yo'qligi, suv xom ashyo sifatida ishlatilishi, yuqori samaradorlik va keng ko'lamli afzalliklarga ega, shuning uchun kelajakda keng ko'lamli vodorod ta'minoti uchun muhim yechim hisoblanadi. MAGATE hisob-kitoblariga ko'ra, kichik 250 MVt reaktor yuqori haroratli yadroviy reaksiyalar yordamida kuniga 50 tonna vodorod ishlab chiqarishi mumkin.
Yadro energiyasida vodorod ishlab chiqarish printsipi yadro reaktori tomonidan hosil bo'ladigan issiqlikni vodorod ishlab chiqarish uchun energiya manbai sifatida ishlatish va tegishli texnologiyani tanlash orqali samarali va keng ko'lamli vodorod ishlab chiqarishni amalga oshirishdan iborat. Va issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirish yoki hatto yo'q qilish. Yadro energiyasidan vodorod ishlab chiqarishning sxematik diagrammasi rasmda ko'rsatilgan.
Yadro energiyasini vodorod energiyasiga aylantirishning ko'plab usullari mavjud, jumladan, suvni xom ashyo sifatida elektroliz, termokimyoviy sikl, yuqori haroratli bug' elektrolizi vodorod ishlab chiqarish, vodorod sulfidini xom ashyo sifatida kreking vodorod ishlab chiqarish, tabiiy gaz, ko'mir, biomassani xom ashyo sifatida piroliz vodorod ishlab chiqarish va boshqalar. Suvni xom ashyo sifatida ishlatganda, butun vodorod ishlab chiqarish jarayoni CO2 hosil qilmaydi, bu esa asosan issiqxona gazlari chiqindilarini yo'q qilishi mumkin; boshqa manbalardan vodorod ishlab chiqarish faqat uglerod chiqindilarini kamaytiradi. Bundan tashqari, yadro elektrolizi suvidan foydalanish yadro energiyasi ishlab chiqarish va an'anaviy elektrolizning oddiy kombinatsiyasi bo'lib, u hali ham yadro energiyasi ishlab chiqarish sohasiga tegishli va odatda haqiqiy yadro vodorod ishlab chiqarish texnologiyasi sifatida qaralmaydi. Shuning uchun, suvni xom ashyo sifatida ishlatadigan termokimyoviy sikl, yadro issiqligidan to'liq yoki qisman foydalanish va yuqori haroratli bug' elektrolizi yadro vodorod ishlab chiqarish texnologiyasining kelajakdagi yo'nalishini ifodalaydi deb hisoblanadi.
Hozirgi vaqtda yadro energiyasida vodorod ishlab chiqarishning ikkita asosiy usuli mavjud: elektrolitik suv vodorodini ishlab chiqarish va termokimyoviy vodorod ishlab chiqarish. Yadro reaktorlari vodorod ishlab chiqarishning yuqoridagi ikki usuli uchun mos ravishda elektr energiyasi va issiqlik energiyasini ta'minlaydi.
Vodorod ishlab chiqarish uchun suvni elektroliz qilish yadro energiyasidan foydalanib elektr energiyasini ishlab chiqarish, so'ngra suv elektrolitik qurilmasi orqali suvni vodorodga parchalashdir. Elektrolitik suv bilan vodorod ishlab chiqarish nisbatan to'g'ridan-to'g'ri vodorod ishlab chiqarish usuli hisoblanadi, ammo bu usulning vodorod ishlab chiqarish samaradorligi (55% ~ 60%) past, hatto eng ilg'or SPE suv elektroliz texnologiyasi Qo'shma Shtatlarda qo'llanilsa ham, elektrolitik samaradorlik 90% gacha oshiriladi. Ammo ko'pgina atom elektr stantsiyalari hozirda issiqlikni faqat taxminan 35% samaradorlikda elektr energiyasiga aylantirganligi sababli, yadro energiyasida suv elektrolizidan vodorod ishlab chiqarishning yakuniy umumiy samaradorligi atigi 30% ni tashkil qiladi.
Termik-kimyoviy vodorod ishlab chiqarish termik-kimyoviy siklga asoslangan bo'lib, yadroviy reaktorni termik-kimyoviy siklli vodorod ishlab chiqarish moslamasi bilan birlashtiradi, yadroviy reaktor tomonidan taqdim etilgan yuqori haroratni issiqlik manbai sifatida ishlatadi, natijada suv 800 ℃ dan 1000 ℃ gacha bo'lgan haroratda termik parchalanishni katalizlaydi va shu bilan vodorod va kislorod ishlab chiqaradi. Elektrolitik suv vodorod ishlab chiqarish bilan solishtirganda, termik-kimyoviy vodorod ishlab chiqarish samaradorligi yuqori, umumiy samaradorlik 50% dan ortiqqa yetishi kutilmoqda va narxi pastroq.
Nashr vaqti: 2023-yil 28-fevral