Mitä on ydinvedyn tuotanto?

Ydinvedyn tuotantoa pidetään laajalti edullisena menetelmänä laajamittaisessa vedyn tuotannossa, mutta se näyttää etenevän hitaasti.Joten mitä on ydinvedyn tuotanto?

Ydinvedyn tuotanto, eli ydinreaktori yhdistettynä edistyneeseen vedyn tuotantoprosessiin, vedyn massatuotantoon.Vedyn tuotannossa ydinenergiasta on etuna kasvihuonekaasuttomuus, vesi raaka-aineena, korkea hyötysuhde ja suuri mittakaava, joten se on tärkeä ratkaisu tulevaisuuden suuren mittakaavan vetytoimituksiin.IAEA:n arvioiden mukaan pieni 250 MW:n reaktori voi tuottaa 50 tonnia vetyä päivässä käyttämällä korkean lämpötilan ydinreaktioita.

Vedyn tuotannon periaatteena ydinenergiassa on käyttää ydinreaktorin tuottamaa lämpöä vedyn tuotannon energialähteenä ja toteuttaa tehokas ja laajamittainen vedyn tuotanto sopivaa tekniikkaa valitessaan.Ja vähentää tai jopa poistaa kasvihuonekaasupäästöjä.Kaavamainen kaavio vedyn tuotannosta ydinenergiasta on esitetty kuvassa.

Ydinenergian muuntamiseksi vetyenergiaksi on monia tapoja, mukaan lukien vesi raaka-aineena elektrolyysillä, lämpökemiallinen kierto, korkean lämpötilan höyryelektrolyysi vedyn tuotanto, rikkivety raaka-aineena krakkausvedyn tuotannossa, maakaasu, kivihiili, biomassa raaka-aineena pyrolyysi vety tuotanto jne.Vettä käytettäessä raaka-aineena koko vedyn tuotantoprosessi ei tuota COâ, mikä voi käytännössä eliminoida kasvihuonekaasupäästöt;Vedyn tuottaminen muista lähteistä vain vähentää hiilidioksidipäästöjä.Lisäksi ydinelektrolyysiveden käyttö on vain yksinkertainen yhdistelmä ydinvoiman tuotannosta ja perinteisestä elektrolyysistä, joka kuuluu edelleen ydinvoiman tuotannon alaan ja jota ei yleensä pidetä varsinaisena ydinvedyn tuotantoteknologiana.Siksi lämpökemiallisen kierron, jossa vesi on raaka-aineena, ydinlämmön täysi tai osittainen käyttö ja korkean lämpötilan höyryelektrolyysi, katsotaan edustavan ydinvedyn tuotantoteknologian tulevaisuuden suuntaa.

Tällä hetkellä ydinenergiassa on kaksi päätapaa tuottaa vetyä: elektrolyyttinen vedyn tuotanto ja termokemiallinen vedyn tuotanto. Ydinreaktorit tuottavat sähköenergiaa ja vastaavasti lämpöenergiaa edellä mainituille kahdelle vedyn tuotantotavalle.

Veden elektrolyysissä vedyn tuottamiseksi käytetään ydinenergiaa sähkön tuottamiseen ja sitten veden hajottamiseksi vedyksi veden elektrolyysilaitteen kautta.Vedyn tuotanto elektrolyyttisellä vedellä on suhteellisen suora vedyn tuotantomenetelmä, mutta tämän menetelmän vedyn tuotantotehokkuus (55 % ~ 60 %) on alhainen, vaikka Yhdysvalloissa omaksuttaisiinkin edistynein SPE-veden elektrolyysitekniikka, elektrolyyttinen hyötysuhde. nostetaan 90 prosenttiin.Mutta koska useimmat ydinvoimalaitokset muuttavat lämpöä sähköksi tällä hetkellä vain noin 35 %:n hyötysuhteella, ydinenergian vesielektrolyysistä saatavan vedyn tuotannon lopullinen kokonaishyötysuhde on vain 30 %.

Termis-kemiallinen vedyn tuotanto perustuu lämpökemialliseen kiertoon, jossa ydinreaktori kytketään lämpökemiallisen kierron vedyn tuotantolaitteeseen, jossa käytetään ydinreaktorin tarjoamaa korkeaa lämpötilaa lämmönlähteenä, jolloin vesi katalysoi lämpöhajoamista 800 asteessa. - 1000 â vedyn ja hapen tuottamiseksi.Verrattuna elektrolyyttiseen vedyn tuotantoon, lämpökemiallisen vedyn tuotannon tehokkuus on korkeampi, kokonaishyötysuhteen odotetaan olevan yli 50%, kustannukset ovat alhaisemmat.