Nükleer hidrojen üretimi nedir?

Nükleer hidrojen üretimi, büyük ölçekli hidrojen üretimi için yaygın olarak tercih edilen yöntem olarak kabul ediliyor, ancak yavaş ilerliyor gibi görünüyor.Peki, nükleer hidrojen üretimi nedir?

Nükleer hidrojen üretimi, yani seri hidrojen üretimi için gelişmiş hidrojen üretim süreciyle birleştirilmiş nükleer reaktör.Nükleer enerjiden hidrojen üretimi, sera gazı olmaması, hammadde olarak su, yüksek verimlilik ve büyük ölçekli avantajlara sahiptir, bu nedenle gelecekte büyük ölçekli hidrojen tedariki için önemli bir çözümdür.IAEA tahminlerine göre, 250 MW'lık küçük bir reaktör, yüksek sıcaklıktaki nükleer reaksiyonları kullanarak günde 50 ton hidrojen üretebilir.

Nükleer enerjide hidrojen üretiminin prensibi, nükleer reaktörden çıkan ısının hidrojen üretimi için enerji kaynağı olarak kullanılması ve uygun teknoloji seçilerek verimli ve büyük ölçekli hidrojen üretiminin gerçekleştirilmesidir.Ve sera gazı emisyonlarını azaltın ve hatta ortadan kaldırın.Nükleer enerjiden hidrojen üretiminin şematik diyagramı şekilde gösterilmiştir.

Nükleer enerjiyi hidrojen enerjisine dönüştürmenin birçok yolu vardır; bunlar arasında elektroliz yoluyla hammadde olarak su, termokimyasal döngü, yüksek sıcaklıkta buhar elektrolizi hidrojen üretimi, ham madde olarak hidrojen sülfür, hidrojen üretimi kırma, doğal gaz, kömür, hammadde olarak biyokütle piroliz hidrojen bulunur. üretim vb.Hammadde olarak su kullanıldığında, tüm hidrojen üretim süreci, temel olarak sera gazı emisyonlarını ortadan kaldırabilen COâ üretmez;Diğer kaynaklardan hidrojen üretmek sadece karbon emisyonlarını azaltır.Ek olarak, nükleer elektroliz suyunun kullanımı, hala nükleer enerji üretimi alanına ait olan ve genellikle gerçek bir nükleer hidrojen üretim teknolojisi olarak kabul edilmeyen nükleer enerji üretimi ile geleneksel elektrolizin basit bir kombinasyonudur.Bu nedenle, hammadde olarak su ile termokimyasal döngü, nükleer ısının tamamen veya kısmen kullanılması ve yüksek sıcaklıkta buhar elektrolizinin, nükleer hidrojen üretim teknolojisinin gelecekteki yönünü temsil ettiği düşünülmektedir.

Şu anda nükleer enerjide hidrojen üretiminin iki ana yolu vardır: elektrolitik su hidrojen üretimi ve termokimyasal hidrojen üretimi. Nükleer reaktörler, yukarıdaki iki hidrojen üretimi yolu için sırasıyla elektrik enerjisi ve ısı enerjisi sağlar.

Hidrojen üretmek için suyun elektrolizi, elektrik üretmek için nükleer enerjiyi kullanmak ve daha sonra suyu hidrojene ayrıştırmak için su elektrolitik cihazı aracılığıyla kullanmaktır.Elektrolitik su ile hidrojen üretimi, nispeten doğrudan bir hidrojen üretim yöntemidir, ancak bu yöntemin hidrojen üretim verimliliği (% 55 ~% 60), Amerika Birleşik Devletleri'nde en gelişmiş SPE su elektroliz teknolojisi benimsense bile, elektrolitik verimlilik düşüktür. %90'a yükseltilir.Ancak çoğu nükleer santral şu ​​anda ısıyı elektriğe yalnızca yaklaşık %35 verimlilikle dönüştürdüğünden, nükleer enerjide su elektrolizinden hidrojen üretiminin nihai toplam verimliliği yalnızca %30'dur.

Termal-kimyasal hidrojen üretimi, bir nükleer reaktörü bir termal-kimyasal döngü hidrojen üretim cihazıyla birleştiren, bir ısı kaynağı olarak nükleer reaktör tarafından sağlanan yüksek sıcaklığı kullanan, böylece suyun 800â'de termal ayrışmayı katalize ettiği termal-kimyasal döngüye dayanır. ila 1000â, hidrojen ve oksijen üretecek şekilde.Elektrolitik su hidrojen üretimi ile karşılaştırıldığında, termokimyasal hidrojen üretim verimliliği daha yüksektir, toplam verimliliğin %50'den fazla olması beklenir, maliyet daha düşüktür.