Какво представлява ядреното производство на водород?

Ядреното производство на водород се смята широко за предпочитания метод за широкомащабно производство на водород, но изглежда, че напредва бавно.И така, какво е ядрено производство на водород?

Ядрено производство на водород, тоест ядрен реактор, съчетан с усъвършенстван процес за производство на водород, за масово производство на водород.Производството на водород от ядрена енергия има предимствата на липсата на парникови газове, водата като суровина, висока ефективност и голям мащаб, така че е важно решение за широкомащабни доставки на водород в бъдеще.Според оценките на МААЕ малък реактор с мощност 250 MW може да произвежда 50 тона водород на ден, използвайки високотемпературни ядрени реакции.

Принципът на производството на водород в ядрената енергетика е да се използва топлината, генерирана от ядрения реактор, като източник на енергия за производството на водород и да се реализира ефективно и широкомащабно производство на водород чрез избор на подходяща технология.И намаляване или дори премахване на емисиите на парникови газове.Схематичната диаграма на производството на водород от ядрена енергия е показана на фигурата.

Има много начини за преобразуване на ядрена енергия във водородна енергия, включително вода като суровина чрез електролиза, термохимичен цикъл, високотемпературна парна електролиза производство на водород, сероводород като суровина крекинг производство на водород, природен газ, въглища, биомаса като суровини пиролиза водород производство и др.Когато се използва вода като суровина, целият процес на производство на водород не произвежда COâ, което може основно да елиминира емисиите на парникови газове;Производството на водород от други източници само намалява въглеродните емисии.В допълнение, използването на вода за ядрена електролиза е просто комбинация от производство на ядрена енергия и традиционна електролиза, която все още принадлежи към областта на производството на ядрена енергия и като цяло не се счита за истинска технология за производство на ядрен водород.Следователно, термохимичният цикъл с вода като суровина, пълното или частично използване на ядрена топлина и високотемпературна парна електролиза се считат за представяне на бъдещата посока на технологията за производство на ядрен водород.

Понастоящем има два основни начина за производство на водород в ядрената енергетика: производство на водород чрез електролитна вода и термохимично производство на водород. Ядрените реактори осигуряват съответно електрическа и топлинна енергия за горните два начина за производство на водород.

Електролизата на водата за производство на водород е да се използва ядрена енергия за генериране на електричество и след това чрез водно електролитно устройство за разлагане на водата във водород.Производството на водород чрез електролитна вода е сравнително директен метод за производство на водород, но ефективността на производството на водород на този метод (55% ~ 60%) е ниска, дори ако най-модерната SPE технология за водна електролиза е приета в Съединените щати, електролитната ефективност се увеличава до 90%.Но тъй като повечето атомни електроцентрали в момента само преобразуват топлината в електричество с около 35% ефективност, крайната обща ефективност на производството на водород от водна електролиза в ядрената енергия е само 30%.

Термично-химичното производство на водород се основава на термично-химичен цикъл, свързващ ядрен реактор с устройство за производство на водород с термично-химичен цикъл, като се използва високата температура, осигурена от ядрения реактор като източник на топлина, така че водата катализира термичното разлагане при 800 до 1000â, така че да произвеждат водород и кислород.В сравнение с електролитното производство на водород с вода, ефективността на термохимичното производство на водород е по-висока, общата ефективност се очаква да достигне повече от 50%, цената е по-ниска.